Terre et environnement : Cours de sciences

Chapitre I : la planète Terre et son environnement
La Terre est l'un des corps du système solaire. L'énergie solaire reçue par la Terre conditionne
les températures qui règnent à sa surface et les mouvements de ses enveloppes fluides. Des
échanges permanents existent entre ces enveloppes et les font évoluer au cours des temps
géologiques. L'activité humaine est un facteur important de cette évolution.
PPP vocabulaire
Accroche p 12 + p 20-22
I. La Terre, planète du Système solaire
A.- les objets du système solaire
Les techniques d’observation de l’Univers se sont considérablement perfectionnées, en
particulier au cours de XXème siècle. Leur utilisation a permis de préciser la place de la
planète Terre dans l’Univers et de mieux connaître les caractéristiques physiques et
chimiques des nombreux objets du système solaire.
Quelles sont les caractéristiques des objets du système solaire ?
On cherche à caractériser les constituants du système solaire et à les comparer.
Hypothèse - Vérification par documents – Conclusions
TP N° 1 : planétologie comparée
JIGSAW 2 groupes : A = MVTM + astéroides et comètes
B = JSUN + Soleil Satellites
Fiche consignes + Manuel + liste de critères à utilisés
Echange puis 2 exercices du nouveau manuel 2 et 3 p 27
Belin : 1 à 4 p 27 et 5 p 32 et 2 p 31
1.- le soleil
Le Soleil est l'étoile du système solaire. Il émet de l'énergie qu'il diffuse dans toutes les
directions. Les autres corps célestes du système gravitent autour de lui.
2.- les planètes
Les planètes accompagnées de leurs satellites décrivent des orbites elliptiques autour du Soleil.
Les planètes telluriques sont successivement: Mercure, Vénus, la Terre, et Mars. Leur surface,
constituée de roches silicatées, est solide. Ce sont les planètes les plus proches du Soleil, on les
qualifie de planètes internes. Elles ont les diamètres les plus faibles et des masses volumiques
élevées.
Vénus et la Terre, ont une activité interne encore actuellement. Vénus, la Terre et Mars, ont une
atmosphère gazeuse plus ou moins dense. Seule la Terre possède de l'eau à l'état liquide.
Les planètes gazeuses sont successivement: Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Elles sont
formées essentiellement d'hélium et d'hydrogène. Ce sont des planètes éloignées du Soleil, on
les qualifie de planètes externes. Elles ont les diamètres les plus élevés et des masses volumiques
faibles.
Pluton est constituée de silicates et d'eau à l'état solide. C'est l’objet le plus éloignée du Soleil,
il a le plus petit diamètre.

3.- les astéroïdes et les comètes
Les astéroïdes et les comètes sont des corps célestes de plus petite taille.
Les astéroïdes, objets rocheux, sont regroupés notamment en une ceinture entre les orbites de
Mars et de Jupiter.
Les comètes, formées de glace et de poussières, décrivent des orbites qui recoupent celles des
planètes.
La Terre est une planète du système solaire. Le Soleil est une étoile autour de laquelle tournent
différents objets (planètes, astéroïdes, comètes).Ils sont de tailles, compositions chimiques et
activités internes variées. Certaines planètes ont des enveloppes externes gazeuses ou liquides.
Bilan p 27
B.- le rayonnement solaire
Accroche p 38 + p 40
Le soleil est l’une des 200 à 300 milliards d’étoiles qui peuplent notre galaxie. Cette
gigantesque boule de gaz incandescents, dont la température peut atteindre 15 millions de
degrés Celsius au centre et 6000°C à la surface, est la source de chaleur et de lumière de
toutes les planètes du système solaire. Son rayonnement a des influences directes et
indirectes sur les planètes telluriques et notamment sur la Terre.
Comment le rayonnement solaire influence t-il la température de surface des
planètes ?
On cherche à comprendre les différences de surface des différentes planètes telluriques
Hypothèse - Vérification par expérience - Conclusion
TP N°2 Rayonnement solaire
Fiche matériel disponible
Questions 1, 3 et 4 p 41
L'énergie solaire reçue par les planètes varie en fonction de la distance au soleil. Elle est
d'autant plus faible que sa distance au Soleil est grande
Bilan I –1 et 2 p 48
II. II. La planète Terre et son environnement global
Introduction images satellitales p 56-57
Document 1 p 58 Questions a et b p 59
Document p 76-77 et 78-79
A.- Climats et saisons

Accroche p 42 + 44
1.- température et latitude
La température moyenne à la surface de la planète Terre est de 15°C mais elle n’est pas
répartie de manière uniforme à la surface du globe.
Comment la répartition de l’énergie solaire détermine t-elle celle des climats ?
On cherche à identifier les causes de la répartition des climats (température et
précipitations) à la surface de la Terre.
Hypothèse - Vérification par expérience - Conclusion
TP N° 3
Fiche matériel disponible
Questions 3 et 4 p 43 puis 4 p 45
L'énergie solaire reçue par la Terre, est inégalement répartie à sa surface. Elle varie avec la
latitude pour une époque donnée de l'année. Aux pôles, une même surface reçoit une quantité
d'énergie plus faible qu'à l'équateur. C'est la conséquence de la sphéricité de la Terre. Cela
intervient dans la répartition des climats.
2.- température au cours de l’année
Accroche p 46
La répartition en fonction de la latitude du rayonnement solaire reçu explique la
répartition des climats. Mais dans une même région et selon la période de l’année, les
conditions climatiques sur Terre changent : c’est le cycle régulier des saisons
Comment expliquer l’alternance des saisons ?
On cherche à expliquer l’alternance des saisons.
Hypothèse - Vérification par expérience – Conclusion
Suite TP N° 3
Fiche matériel disponible comme 1.-
L'énergie reçue varie au cours d'une année en un lieu donné du globe. L'axe de rotation de la
Terre a une orientation constante par rapport au plan de son orbite. Ainsi la durée des jours
et des nuits et l'énergie reçue en un point varient au cours de l'année. L'alternance des
saisons en est la conséquence.
La répartition en latitude des climats et l'alternance des saisons sont des conséquences de la
sphéricité de la Terre, et de sa rotation autour d'un axe incliné par rapport au plan de révolution
autour du soleil.
Bilan II p 49-50

B.- température et atmosphère
Les températures de surface de la Terre, Vénus et Mars sont anormalement élevées par
rapport aux températures théoriques mesurées en tenant compte uniquement de leur
distance au soleil. Un autre paramètre intervient : c’est l’effet de serre.
Quelle sont les causes de l’effet de serre ?
On cherche à savoir si l’effet de serre est produit lors de la traversée de l’atmosphère par
le rayonnement solaire ; on cherche à connaître la composition de l’atmosphère terrestre et
ses caractéristiques (T°, pression) pour comprendre comment le rayonnement solaire,
après son arrivée au niveau du sol , et responsable de l’effet de serre.
Hypothèse - Vérification par expérience – Conclusion
Fiche matériel disponible
Voir TP Belin p 36
Document « effet de serre » à revoir : Ex 2 p 38 Nouveau Bordas
Compléter par Question 3 p 47
Document c p 47 « comme sur Mars et Vénus »
Ex pour raisonner p 39 Belin
Résoudre grâce à Doc 2 p 47 et Qu 2 p 47
1.- composition chimique
La température et la structure de l'atmosphère résultent de l'interaction entre sa composition
et les rayonnements reçus et émis par la Terre. L'atmosphère terrestre est une enveloppe
gazeuse dont la composition chimique varie avec l'altitude.
La troposphère, couche la plus basse, contient la plus grande partie de l'eau présente dans
l'atmosphère. Elle est le siège des phénomènes météorologiques.
La stratosphère est caractérisée par la présence d'ozone. L'ozone absorbe une grande partie du
rayonnement ultraviolet. Cela permet la vie sur les continents
2.- structure thermique
La structure thermique de l'atmosphère varie avec l'altitude. L'absorption d'une partie du
rayonnement solaire par l'ozone entraîne, dans la stratosphère, une augmentation de la
température avec l'altitude.
La surface de la Terre qui reçoit le rayonnement solaire, ré-émet un rayonnement sous forme
d'infrarouges. Cela explique que la température diminue quand l'altitude augmente dans la
troposphère. L'absorption du rayonnement infrarouge par certains gaz (vapeur d'eau, dioxyde de
carbone) provoque un réchauffement de la troposphère. La température terrestre est ainsi
augmentée: c'est l'effet de serre
L'effet de serre résulte comme sur Mars et Vénus de la présence d'une atmosphère.
L'ozone protège la Terre du rayonnement UV ; il est aussi responsable de la séparation
troposphère/stratosphère.
Bilan I3 p 48-49
L’essentiel p 51

C- les enveloppes externes de la planète Terre, leurs mouvements, les échanges qui s’y
déroulent
PPP
Accroche p 58
1.- les enveloppes : définitions
Les satellites permettent d’observer en détail la surface de la Terre. Ils apportent des
données importantes sur la structure et l’évolution des enveloppes externes de notre
planète : l’atmosphère, l’hydrosphère, la lithosphère et la biosphère.
Accroche p 90 : définition de la biosphère
2.- Causes des mouvements atmosphériques et océaniques
Accroche p 64 et 70
Jigsaw atmosphériques – océaniques ???
a)- mouvements atmosphériques
Les vents sont les manifestations les plus évidentes de la circulation atmosphérique. Leurs
directions et leurs caractéristiques suggèrent des mécanismes à l’échelle planétaires.
L’atmosphère est parcourue en permanence par des vents de force et de direction variées.
Tempêtes cyclones, tornades, marqués par des vents d’une violence souvent extrêmes,
sont l’expression de mouvements atmosphériques plus importants.
Comment caractériser les mouvements atmosphériques ?
Quels sont les moteurs de ces mouvements ?
On cherche à visualiser et quantifier les déplacement de l’atmosphère (des masses
importantes de nuages)et à en préciser l’origine.
Hypothèse - Vérification par expérience – Conclusion
TP N° 4
Fiche Exp bâton d’encens
documents p 64-65
Les mouvements atmosphériques sont rapides (de l'ordre de la dizaine de m.s-1)
Dans l'atmosphère, les mouvements dépendent de la température, de la pression et de la rotation
de la Terre. L'air chaud, moins dense, s'élève, tandis que l'air froid, plus dense, descend. Des
mouvements horizontaux s'établissent des zones de haute pression, plus denses, vers les zones
de basse pression, moins denses. La rotation de la Terre dévie les courants atmosphériques vers
leur droite dans l'hémisphère Nord, et vers leur gauche dans l'hémisphère Sud.
b)- mouvements océaniques
Les océans forment l’essentiel de l’hydrosphère (97% de la totalité des eaux de surface).
Ces immenses masses d’eau salées sont animées de mouvements dont les plus importants