BERTHIER Etienne
Préparation à l'agrégation des Sciences de la Vie et de la Terre de
l’Université Paul Sabatier.
Leçon :
Influence de la composition de l’atmosphère sur le climat
Notions à aborder :
Définitions.
climat : par rapport à la météo, le climat implique la notion de moyenne des paramètres caractérisant
l’atmosphère (Température, précipitation, vent) sur une certaine durée. Il faut que cette durée soit au
moins de 10 voire 20 ans pour pouvoir parler de climat.
Composition atmosphère : sous entendu la composition chimique, c’est à dire les molécules (et leur
proportion) que l’on trouve dans l’atmosphère. Il faudra donc regarder à la fois le rôle de la présence de
ces molécules sur le climat mais aussi comment la variation de leur teneur va modifier le climat
Composition chimique de l’atmosphère actuelle.
Gaz majeurs : Trois = près de 100% des molécules
Gaz à effet de serre : H
2
O, CO
2
, CH
4
Autres gaz et particules atmosphériques
Cas particulier de la vapeur d’eau, de ces hétérogénéités et de ces différentes états (gazeux, liquide,
solide) qui jouent un rôle climatique important
Bilan radiatif de la Terre.
Montrer comment un rayonnement solaire qui pénètre dans l’atmosphère va être modifié par interaction
avec les molécules/particules de cette atmosphère. Cela donne les bases physiques de l’exposé :
interaction rayonnement-molécule (réflexion, transmission, absorption)
Illustration : arrêt des UV notamment par la couche d’ozone
Effet de serre et eau liquide.
Bilan d’énergie simple basé sur la constante solaire et hypothèse que Terre = corps noir.
Température de la Terre avec/sans effet de serre
Conséquence fondamentale eau à l’état solide/liquide (effet d’albédo océan = 0.25 / glace-neige = 0.9)
Rôle pour l’apparition de la vie
Comparaison éventuelle aux climats des autres planètes
Effet de serre et Terre boule de neige
Décrire les arguments pour Terre Boule de neige
Les mécanismes qui régissent entrée et sortie de ces phases climatiques impliquent forcément une
évolution de la composition de l’atmosphère
- entrée en glaciation : rôle de l’altération des basaltes (très consommateur de CO
2
) cf. article dans LR
- sortie de glaciation : rôle du CO
2
libéré par les volcans alors que ø altération
Effet de serre et formation des chaînes de montagne
Expliquer pourquoi la formation d’une chaîne de montagne fait varier la teneur en gaz à effet de serre
dans l’atmosphère : érosion continentale accrue notamment des silicates qui consomme du CO
2
atmosphérique et donc piégeage du CO
2
sous forme de carbonates sur les plateformes
Rôle des éruptions volcaniques sur le climat.
Effet des particules libérées par les éruptions volcaniques (sulfates) : seuls les aérosols injectés dans la
stratosphère ont un effet, effet réfléchissant est dominant
Ex du Pinatubo en 1991 et de son effet sur le climat planétaire : diminution de 0.7° de T moyenne
(mais cette effet est transitoire et ne dure qu’une année)
NB : aérosols anthropiques (rôle réfléchissant mais aussi noyau de condensation --> nuages qui
augmentent la réflexion).
A l’échelle des temps géologiques, les perturbations de l’atmo par les éruptions volcaniques massives
(Trapps) pourraient expliquer les grandes extinctions (fin I
aire
, crise K/T)