UE Observation Satellite et Applications au Climat

UE Observation Satellite et Applications au Climat
Responsable de l’UE : Alain Miffre
[e-mail]
Master de Physique
Présentation de l’UE Climat aux étudiants du M1 Physique, 30 septembre 2015, Amphithéâtre Gouy. 1

Contexte scientifique, enjeux
Episode de pollution aux particules fines
sur Paris (avril 2015).
Nouveau record des émissions de CO2en 2013
Le Monde.fr | 21.09.2014 à 19h29 |
Emission de gaz à effet de serre
(record mondial en 2014).
Observation satellite du trou
dans la couche d’ozone en Arctique (2013).
2015 et 2016 annoncées parmi les années les plus chaudes
Le Monde.fr avec AFP | 14.09.2015 à 11h11
Avec le réchauffement climatique, les Alpes s’affaissent
Le Monde.fr avec AFP | 10.09.2015 à 10h41
La Terre a connu un nouveau record de chaleur en août 2015
Les Echos | Le 18.09 à 12:01
•Températures. 2015, année de tous les records ?
Le mois d’août 2015 a battu un record, avec 0,88°C d’augmentation par rapport à un mois d’août du XXème siècle. Le mois d’août
2014 avait déjà été le plus chaud jamais enregistré, avec 0,75°C d’augmentation. La Terre n’en finit plus de se réchauffer.
• Glaces arctiques.L'étendue des glaces arctiques en juin 2015 est 7,7% au-dessous de la moyenne de 1981 à 2015.
Conférence Paris Climat 2015 (COP 21, GIEC).
GIEC: Groupement d’experts Intergouvernemental
sur l’Evolution du Climat.
Nouvel épisode de pollution aux particules fines à Paris.
Le Monde.fr | 07.04.2015 |
Présentation de l’UE Climat aux étudiants du M1 Physique, A. Miffre ([email protected])2

Objectifs scientifiques de l’UE
Comprendre les phénomènes physiques liés au climat.
Réchauffement climatique, fonte des glaciers, tempêtes tropicales, élévation des mers.
C’est un travail de physicien(ne).
Nécessaire car pour agir, il faut comprendre.
Méthodologie : observation par satellite.
Observation précise et sur le long terme, analyse des incertitudes associées.
Objectifs de l’UE
Objectifs pédagogiques de l’UE
Associer les contenus appris en Licence et en Master 1
Optique, thermodynamique, mécanique, physique atomique et moléculaire, spectroscopie.
Intégrer de nouveaux contenus, spécifiques àl’UE Climat (niveau M1)
(exemple : résolution des équations de Fredholm pour la mesure de profils verticaux).
Réaliser une étude de cas sur les phénomènes climatiques extrêmes
Sujet au choix, travail en équipe (3 à 4 étudiants).
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Contenus scientifiques enseignés
1. Enjeux liés à l’étude du climat, certitudes et incertitudes
Observations récentes et questions ouvertes en physique du climat, intérêt des satellites.
Apports scientifiques de la conférence Paris Climat 2015.
2. Les satellites d’observation du climat et leurs orbites
Position et mouvement d’un satellite, satellites géostationnaires, héliosynchrones, polaires.
3. Introduction au transfert radiatif pour étudier le climat
Comprendre le signal radiométrique émis ou reçu par un satellite (diffusion, absorption, spectroscopie optique).
4. Applications du transfert radiatif à l’étude du climat
Mesure par satellite de la température des océans, de la concentration en ozone, en vapeur d’eau.
Mesure de l’ozone par le satellite GOME: ozone troposphérique (à gauche), trou dans la couche d’ozone en Arctique (à droite).
Orbite du satellite TERRA, exemple d’image satellite obtenue à 12h.
Spectre des principaux gaz à effet de serre incriminés en climatologie.
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Organisation pratique
Cours A. Miffre (Maître de Conférences à l’ILM, [e-mail])
TD P. Rairoux (Professeur à l’ILM, [e-mail])
−Serveur SPIRAL de l’UE
Rappels de Licence et compléments de cours,
Animations vidéos,
Liens vers sites internet spécialisés,
Vulgarisation scientifique.
−Visite d’expériences de laboratoire sur la physique du climat
−Exposés oraux sur les phénomènes climatiques extrêmes
Réalisation d’une étude de cas.
Travail par groupe de 3ou 4 étudiants. Expérience laser pour
l’étude du climat
(ILM, Equipe OET).
Mesure, dans l’atmosphère, de la concentration en
particules fines et gaz à effet de serre.
(Equipe OET)
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