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L’origine des mouvements atmosphériques et océaniques
1. Les échanges thermiques.
Observation : Les masses atmosphériques et océaniques sont en mouvement permanent et réalisent
des échanges thermiques.
Problème : Quels mécanismes sont à l’origine des mouvements atmosphériques et océaniques ?
Proposer une hypothèse permettant d’expliquer l’origine des mouvements atmosphériques et
océaniques.
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Localisation
Pôle
Tropique
Équateur
Irradiation (en lux)
Température moyenne
(°C)
2. La circulation des masses
Observation :La basse atmosphère est le siège de vastes mouvements d’air. Ces mouvements
expliquent le fonctionnement météorologique de la Terre.
Rédiger une démarche expérimentale à l’aide de la modélisation proposée. Puis répondre au problème
suivant : Quel est l’effet de la température sur la circulation de l’air ? Peut on extrapoler sur les
mouvements des masses d’eau ? Proposez un modèle permettant de vérifier votre hypothèse.
AIDE numérique :
site de météofrance
http://files.meteofrance.com/files/education/animations/circulation_oceanique/highres/popup.ht ml
3. Arrêter la circulation des masses d’eau.
Observation : Les courants marins charrient donc la chaleur et le froid autours de la Terre.
Problème : Que se passerait il si on arrêtait ces courants ? D’ailleurs comment peut on arrêter un
courant ?
Hypothèse : On peut arrêter un courant en ajoutant une masse d’eau froide.
Expérience : Dans un conteneur type aquarium, verser de l’eau tiède et salée comme celle de l’océan
(0,9g/L). Rajouter des glaçons d’eau douce colorés. Qu’observez vous lorsque les glaçons fondent ?
Les climats sur Terre
Compléter le tableau suivant :
Climat
Polaire
équatorial
aride
Exemple de pays
Localisation
Température
Précipitations
Faune
Sternes arctiques, baleines
boréales, ...
Flore
Toundra / taïga/ pas de
Forêt tropicale humide
végétations (ex : saule arctique) (orchidées, bananier,
cocotiers,...)
Jaguar, anaconda, ...
Chameaux, lézards,
serpents, ...
Flore du désert
(agaves, cactacées, ...)
QUESTION : Comment le climat influence la répartition des grands biomes ?
Le réchauffement climatique au cours du temps :
Modéliser le réchauffement climatique.
On sait qu’aujourd’hui, les températures mondiales sont en hausse à cause de l’activité humaine. La
production d’énergie, la consommation de masse génère énormément de gaz à effet de serre tels que le
CO2. Pour modéliser cet effet de serre amplifié voici un modèle. Réalise la manipulation et complète
la démarche.
Observation : Le réchauffement climatique actuel est lié à un effet de serre amplifié.
Problème :
Hypothèse : Les gaz à effet de serre en sont responsables.
Expérience :
Prendre 2 cristallisoirs, le pot avec de la craie, de l’acide et un thermomètre.
Lampe
Cristallisoir retourné
Thermomètre
1. Mettre la sonde du thermomètre dans le cristallisoir retourné, allumer la lampe et prendre la
température immédiatement puis à 5 min.
2. Mettre la sonde du thermomètre dans le cristallisoir retourné, ajouter de l’acide sur la craie et placer le
pot dans le cristallisoir. Allumer la lampe et prendre la température immédiatement puis à 5 min.
LE GULF-STREAM
Le Gulf Stream est un courant marin de surface, chaud qui longe la côte américaine depuis le Golfe du
Mexique et qui se dirige vers le nord-est de l'Océan Atlantique, poussé par les vents dominants du sudouest, en se refroidissant progressivement. Le Gulf Stream est parmi les courants les plus forts. Il
déplace l’eau chaude des zones subtropicales vers les pôles.
En automne, le Gulf Stream se décale vers le nord, alors qu'en hiver et au printemps il se décale vers le
sud (Auer 1987 ; Kelly and Gille 1990 ; Frankignoul et al. 2001). Comparé à la largeur du courant
(environ 100-200 kilomètres), la gamme de cette variation (30-40 kilomètres) est relativement petite
(Hogg et Johns 1995). Cependant, les études récentes par Mariano et autres (2002) suggère que la
gamme méridionale de la variation annuelle du chemin du Gulf Stream pourrait être plus vers 100
kilomètres.
Le Gulf Stream résulte de la fusion des courants océaniques de Cuba et équatorial nord. Il prend donc
naissance au niveau de la Floride et du golfe du Mexique. À partir de là, il longe les côtes américaines
en direction du nord, avant de traverser l'Atlantique et de remonter le long du littoral européen, pour
finalement se diluer au large des côtes groenlandaises.
Il serait apparu voilà 4,1 millions d'années à la suite de la fermeture de l'isthme de Panama. Il s'agit d'un
important régulateur du climat nord-américain et européen.
Les courants marins comme le Gulf Stream, répartissent la chaleur autour du globe, tout comme
l’atmosphère. D'après des calculs, les courants océaniques apportent une bonne partie de la chaleur
relâchée en hiver. Ce courant marin joue un rôle important plus au nord, en empêchant la formation de
glaces de mer le long des côtes norvégiennes. D'après des simulations numériques le transport
océanique de la chaleur augmente les températures hivernales de l'Est de l'Amérique du Nord et de
l'Europe occidentale de 2 à 3°C soit 10% du réchauffement généré par les mouvements
atmosphériques.