AO Leçon 05 E L - La Terre, saisons et climats

Cours de Sciences et Technologies – Libois Michel - L'air - Leçon 5
LA TERRE : SAISONS ET CLIMATS
Introduction - Les coordonnées terrestres
Complète la légende du dessin (voir les différentes terminologies page 132)
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La terminologie - Définitions
La longitude : Coordonnée d’un point de la surface terrestre qui indique la distance de ce
point, en degrés, 180° E ou O par rapport au méridien de Greenwich.
Le méridien de Greenwich : C’est une ligne imaginaire reliant les pôles et perpendiculaire
à l’équateur. Choisi par convention comme le méridien d’origine, il est de longitude 0 et sépare
les hémisphères occidental (180° O) et oriental (180° E). Par convention, il sert de référence
horaire: son midi solaire correspond à 12 h. On parle d’heure GMT.
Les méridiens Ouest : Lignes imaginaires reliant les pôles et perpendiculaires à
l’équateur, situées à l’ouest du méridien de Greenwich.
Les méridiens Est : Lignes imaginaires reliant les pôles et perpendiculaires à l’équateur,
situées à l’est du méridien de Greenwich.
La latitude : Coordonnée d’un point de la surface terrestre qui indique, en degrés (90°), la
distance (l’angle) de ce point par rapport au plan de l’équateur.
Le parallèle : Cercle imaginaire dont le plan est parallèle au plan de l’équateur.
L’équateur : Cercle imaginaire entourant la Terre dans sa plus grande circonférence, son
plan est perpendiculaire à l’axe des pôles; de latitude 0, il sert de repère au calcul des
différentes latitudes. Il délimite l’hémisphère boréal et l’hémisphère austral.
L’hémisphère boréal : Moitié nord du globe terrestre par rapport à l’équateur, il est
aussi appelé l’hémisphère septentrional.
L’hémisphère austral : Moitié sud du globe terrestre par rapport à l’équateur, il est
aussi appelé l’hémisphère méridional.
Le tropique du Cancer : Parallèle situé à 23° 26' de latitude Nord qui situe l’endroit où le
rayonnement solaire est perpendiculaire à la surface terrestre au moment du solstice d’été.
Le tropique du Capricorne : Parallèle situé à 23° 26' de latitude Sud qui situe l’endroit où
le rayonnement solaire est perpendiculaire à la surface terrestre au moment du solstice d’hiver.
La région subtropicale boréale : Zone géographique située entre le tropique du
Cancer et le cercle polaire arctique.
La région subtropicale australe : Zone géographique située entre le tropique du
Capricorne et le cercle polaire antarctique.
La zone intertropicale : Zone géographique située entre le Tropique du Cancer et Le
Tropique du Capricorne.
Le cercle polaire arctique : Parallèle de latitude 66° 34' Nord qui marque la zone
polaire où il fait jour ou nuit 24 heures au moment de l’un des solstices.
Le cercle polaire antarctique : Parallèle de latitude 66° 34' Sud qui marque la zone
polaire où il fait jour ou nuit 24 heures au moment de l’un des solstices.
Le pôle Nord géographique : Point de la surface terrestre à l’extrémité nord de l’axe
de rotation de la Terre où convergent les méridiens.
Le pôle Sud géographique : Point de la surface terrestre à l’extrémité sud de l’axe de
rotation de la Terre où convergent les méridiens.
Le pôle magnétique nord : Le pôle Nord magnétique terrestre est en réalité un pôle de
magnétisme « sud » qui attire le pôle « nord » de la boussole. Au pôle Nord magnétique les
lignes du champ magnétique terrestre pointent directement vers le centre de la Terre.
Actuellement (2009) situé dans l’Arctique canadien (81° N – 110° W), le pôle Nord
magnétique dérive lentement de 40 km/année, en direction nord-ouest.
Le pôle magnétique sud : Le pôle Sud magnétique terrestre est en réalité un pôle de
magnétisme « nord ». Au pôle Sud magnétique les lignes du champ magnétique terrestre
sortent directement du centre de la Terre. Actuellement (2009) situé dans l’Antarctique, dans
la mer d’Urville (65° S – 138° E), le pôle Sud magnétique dérive lentement de 40 km/année,
en direction sud-est.
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LA TERRE : SAISONS ET CLIMATS
( vidéo 11 CPS : terre - climat )
Le globe terrestre
Sur le globe terrestre, les îles de la Réunion (latitude 21° S) se trouvent dans
l'hémisphère sud au niveau du tropique du ……………………………… . Il ne faut pas le
confondre avec le tropique du …………………………… situé dans l'hémisphère nord et
sur lequel se trouvent les Antilles. La France et la Belgique se situent aussi dans
l'hémisphère nord mais à une latitude plus élevée et dans une zone à climat
……………………… (Belgique: latitude 50° Nord).
La Terre n'a ni haut ni bas. C'est par convention qu'elle est représentée le
Nord au dessus et le Sud en dessous. Elle peut être représentée dans l'autre sens à
condition d'inverser également le reste de …………………………… .
Que nous soyons au Nord ou au Sud, nous avons toujours les deux pieds sur
terre. C'est la force de ………………………… qui nous attire vers le …………………… de la
terre et fait chuter les objets vers le sol. Au Nord comme au Sud, nous avons le
même bas, mais pas le même …………………… . Selon la latitude et l'hémisphère, nous
avons donc une vision de la lune différente.
L'hémisphère ………………………
L'hémisphère …………………………
- est plutôt ………………………… (Il reprend - est peu continental
la majorité des terres ………………………… )
- Entre la latitude 40° et 60°, on trouve:
l'Europe, l'Asie, l'Amérique.
- Entre la latitude 40° et 60°, on trouve:
le plein océan (les 40émes ………………… )
- Le pôle Nord est situé dans l'océan
……………………………… recouvert par la
…………………………… (couche de glace
flottant sur l'océan).
- Le pôle Sud est situé sur la ………………
ferme: le continent …………………………… .
Ce continent est plus grand que l'Europe
avec des sommets à plus de 4000 m et se
situe au milieu de l'océan Antarctique.
- En décembre, c'est ………………………… .
- En décembre, c'est ………………………… .
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Solstices et équinoxes
L'équinoxe:
C'est le moment où la durée du jour est ………………… à celle de la nuit. Ce moment
se rencontre ………………… fois durant la ……………………… de la terre autour du soleil.
•
•
L'équinoxe …………………………… au moment du passage de l'hiver au printemps
L'équinoxe ………………………………… au moment du passage de l'été à l'automne
Il a lieu lorsque …………………………… est au plus proche du soleil, c'est à dire lorsque
les deux …………………………… sont à ………………………………………… du soleil.
Le solstice d'hiver:
C'est le moment où la durée du jour est la plus ………………………………… . Ce moment
se rencontre une fois durant la révolution de la terre autour du soleil, soit lors du
passage de l'automne à l'hiver.
Il correspond à la position de la terre où le tropique de l'hémisphère concerné est le
plus éloigné du soleil, soit vers le 21 ……………………………… dans l'hémisphère nord
et le 21 …………………………………… dans l'hémisphère sud.
Le solstice d'été:
C'est le moment où la durée du jour est la plus …………………………… . Ce moment se
rencontre une fois durant la révolution de la terre autour du soleil, soit lors du
passage du printemps à l'été.
Il correspond à la position de la terre où le tropique de l'hémisphère concerné est le
plus proche du soleil, soit vers le 21 juin dans l'hémisphère nord et le 21 décembre
dans l'hémisphère sud.
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Pourquoi y a-t-il un décalage des saisons
entre les deux hémisphères ?
La terre tourne autour du soleil sur ……………………………………………… en 365
jours 5 heures 49 minutes. Elle fait un tour sur elle-même en 24 heures autour d'un
axe Nord - Sud. Mais cet axe n'est pas ……………………………………………… au plan de
l'écliptique; il est incliné de 23,5°. Selon l'époque de l'année et donc la position de la
terre par rapport au soleil, nous avons, par exemple en décembre, l'hémisphère sud
plus ……………………………………… du soleil (c'est leur été). Par contre en juin, c'est
l'hémisphère nord qui est le plus proche du soleil (c'est notre été).
Climat et végétation
A la Réunion, c'est le climat …………………………… . Il ne fait jamais froid. La
température est en moyenne de 26 °C en été et de 21 °C en hiver. La végétation
pousse en …………………………………… , et on peut trouver des fruits toute l'année.
Exemples de fruits: l'ananas, la banane, le piment, la mangue, la ……………………… .
(arbre : le papayer), le …………………………… , le café, le cacao (arbre: le cacaoyer).
En zone tempérée, en hiver, presque rien ne pousse, les feuilles tombent des
arbres, beaucoup d'animaux ……………………… , certains oiseaux …………………… vers
des contrées plus chaudes. Cela est dû au ……………… qui est moins haut dans le ciel.
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Pourquoi la différence entre les saisons est-elle plus
marquée en zone tempérée qu'en zone tropicale?
L'axe de …………………… étant incliné, la position de la Belgique par rapport au soleil
n'est pas la même toute l'année. Ainsi, les rayons solaires qui frappent la Belgique
arrivent d'avantage à la verticale en juin qu'en décembre. Par conséquent, la même
quantité de lumière chauffe une plus …………………………… surface de la terre en juin
qu'en décembre. La chaleur est plus …………………………… . Il fait donc plus chaud en
juin, notre été.
La Belgique
En décembre
En juin
Exercice: compléter le dessin
A la Réunion, il se passe aussi le même phénomène, si ce n'est que les …………………
sont inversées puisqu'elle est située dans l'hémisphère sud. C'est donc en décembre
que les rayons sont le plus à la verticale. Ensuite comme elle est située sur le
Tropique du Capricorne, l'angle avec lequel frappent les rayons solaires est toujours
très proche de la verticale quelle que soit le moment de l'année. Autrement dit, une
même quantité de lumière chauffe presque la même surface de terrain en juin qu'en
décembre. La chaleur reste toujours aussi concentrée. Voilà pourquoi il fait toujours
……………………… quelle que soit la saison.
La Réunion
En décembre
En juin
Exercice: compléter le dessin
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Les saisons
Dans les zones tempérées, on compte quatre saisons (printemps, été, automne,
hiver) qui se répartissent en deux grande périodes:
- une période …………………………… où les jours sont plus longs que les nuits (du 20
Mars au 23 Septembre)
- une période ………………………… où les jours sont plus courts que les nuits (du 23
Septembre au 20 Mars)
•
Au printemps, la durée d'ensoleillement est la même qu'en …………… , mais le
printemps est plus frais car la terre sort d'une période froide.
•
L'été est plus chaud car la terre a déjà emmagasiné de la chaleur pendant le
printemps.
•
De même en saison froide, ……………………………………… est plus doux que l'hiver
car la terre sort d'une période chaude. Le sol restitue la chaleur qu'il avait
………………………………… durant l'été.
•
L'hiver est froid parce que la terre a …………………………… toutes ses réserves de
chaleur durant l'automne.
Dans les zones tropicales, on parle plutôt de deux saisons:
- la saison ……………………………… qui correspond à leur hiver
- la saison ……………………………… qui correspond à leur été
La durée du jour
En zone tempérée, les saisons se marquent aussi dans le ciel où la hauteur du
soleil ……………… . Il est au plus ……………… en décembre, les jours sont courts, et au
plus …………… le 21 juin où le jour est le plus long avec plus de …… heures de clarté.
Au niveau de l'équateur, ces variations n'existent pratiquement pas. Les
rayons solaires arrivent presque toujours à la verticale. Il fait toujours chaud et le
jour dure invariablement …………… heures.
Au delà des ……………… polaires nord et sud, il fait jour jusqu'à 6 mois durant
sans discontinuité. Les autres six mois, ils sont plongés dans la ………………… polaire.
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Saison sèche - Saison des pluies
Alors que, chez nous, l'été est la saison la plus sèche, sous les tropiques, l'été
est la saison des pluies:
En effet, les rayons solaire étant les plus intenses en été, ils provoquent un
échauffement rapide des masses d'air qui se dilatent, se chargent d'humidité et
montent en ………………… . En s'élevant dans les airs, ces masses créent un vide, une
dépression, qui est directement comblé par de l'air plus dense, plus froid, provenant
des zones de haute pression. Ce dernier se réchauffe à son tour et s'élève dans
l'atmosphère. Un mécanisme se met en route. Ces mouvements de masses d'air des
hautes pressions (…………………………) vers les basses pressions (………………………),
nous donnent le …………… . Au niveau des tropiques, on les appelle les ……………… .
En montant en altitude, ces masses d'air chargées d'humidité se détendent, se
…………………………………… . Les vapeurs d'eau se ………………………………… et forment
de gros ……………………… . C'est l'été à la Réunion, mais il pleut.
En fait, il se forme presque une bande nuageuse
tout le long du tropique. Ce phénomène et cette bande
nuageuse se déplace vers l'un ou l'autre des tropiques
suivant le changement de saison. Quand c'est la saison
des pluies sous le tropique du Cancer (notre été), c'est
la saison sèche dans l'hémisphère sud et inversement.
Cette zone nuageuse baladeuse est surnommée
par les marins: ………………………………………… . C'est la
zone de convergence intertropicale, c'est à dire la
zone de passage du système des Alizés de
l'hémisphère nord au Alizés de l'hémisphère sud. C'est
une sorte d'équateur météorologique. Dans cette zone,
les vents sont …………………… mais les pluies et orages
très …………………………………… (les Moussons).
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Les cyclones
C'est également dans …………………………………… que se forment les cyclones.
C'est une très forte dépression qui entraîne le déplacement d'importantes masses
d'air provoquant ainsi des vents très violents. On les appelle aussi des ……………………
ou des ………………………… . Ils frappent essentiellement l'Asie du sud-est, les îles du
Pacifique et l'Amérique centrale.
Les cyclones se forment toujours au dessus des océans, là où la mer est trop
chaude (au moins 26°C sur 60 m de profondeur). L'utilité des cyclones est qu'ils
permettent …………………………… ce trop plein de chaleur de la surface des océans.
Au départ, le principe est le même que pour la formation d'une dépression, soit l'air
chaud de la surface qui monte et entraîne une aspiration d'air frais par le bas. Mais
lors de la formation d'un cyclone, le phénomène est amplifié car il y a deux sources
de chaleur: le soleil et ………………………… . L'air se réchauffe trop vite et s'élève très
rapidement, entraînant de la sorte des déplacements d'air très importants. Les vents
sont de plus en plus ……………………………… . De plus, la mer étant chaude, l'eau
……………………………… plus rapidement et les masses d'air se gorgent d'humidité.
A l'intérieur du cyclone, les vents s'enroulent autour d'un axe, ………………… du
cyclone. Les masses d'air chargées d'eau s'élèvent ………………………………… . C'est ce
qu'on appelle la force de Coriolis qui provoque ce tourbillonnement. Avec l'altitude, la
pression diminuant, l'air se détend et le cyclone prend du volume. Parallèlement, la
température diminue, l'humidité se condense, les nuages s'épaississent et lorsqu'ils
sont saturés, déversent leurs ………………………… d'eau.
Tant que le cyclone est au dessus de l'eau, il est nourrit par la ……………………
de l'océan. Ce n'est qu'en arrivant sur …………………………………………… qu'il va petit à
petit perdre de sa vigueur.
Plus on se
rapproche de l'œil du
cyclone, plus les
vents sont violents.
Lorsqu'on entre dans
l'œil du cyclone, le
vent ……………………
brutalement.
Ensuite, dès que l'on
en sort, les vents
reprennent aussi
violemment mais
………………………… .
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La force de Coriollis
Qu'est ce qui fait tourbillonner les vents dans le cyclone ?
Pourquoi les masses d'air sont-elles déviées ?
Visualisation de la force de Coriolis - Expérience :
Remplir un évier d’eau. Tirer le bouchon et regarder dans quel sens tourne l’eau pour sortir de l’évier.
C'est la force de Coriolis qui en est à l'origine. Cette force, due à …………………
de la Terre sur elle-même, …………………… les corps en mouvement vers la ……………
quand on se situe dans l'hémisphère nord et vers la ………………………… lorsque l'on
se situe dans l'hémisphère sud.
Le sens du déplacement des masses d'air, du vent, allant toujours de la haute
pression (anticyclone) vers la basse pression (dépression); les Alizés nord sont ainsi
déviés vers la droite, soit vers ………………………… , ce sont des vents provenant du
………………………… tandis que les Alizés sud sont déviés vers la gauche, toujours vers
l'Ouest et sont des vents provenant du ……………………… .
Exercice: dessiner le déplacement des Alizés
Sous nos latitudes, ce sont les vents provenant de l’Ouest qui sont dominant.
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Le sens de rotation des vents
Si dans une zone
de basse pression, une
dépression ou un
cyclone, les masses d'air
…………………………………
en altitude; dans une
zone de haute pression,
un anticyclone, les
masses d'air descendent
vers le sol.
Vus de ……………………, dans l'hémisphère nord, ces vents …………………………
(subsidence) subissent la force de Coriolis et sont déviés vers la droite. Il tourne
dans le sens dit, horlogique. Dans le cyclone ou la dépression, les vents vont en sens
contraire, ils sont ………………………… . Ils sont aussi déviés vers la droite lorsqu'on les
observe à partir du sol. Mais, de l'espace, leurs sens de rotation semblent inversés.
C'est ainsi que sur les photos …………………… de l'hémisphère nord, on observe que :
- Dans un anticyclone (haute pression), les vents vont du centre vers l'extérieur en
tournant dans le sens ………………… (vers la droite, sens des aiguilles d'une montre).
- Dans une dépression ou un cyclone (basse pression), les vents vont de l'extérieur
vers le centre en tournant dans le sens ………………………………… (vers la gauche,
sens inverse des aiguilles d'une montre).
Sur les photos satellites de l'hémisphère sud, les sens de rotation sont ……………… .
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Replacer dans le texte, les mots suivants:
12
16
abondants
Alizés
altitude
Antarctique
anticyclones
anti-horlogique
Arctique
ascendants
banquise
bas
bon
Cancer
Capricorne
centre
cercles
chaleur
chaude
chute
ciel
concentrée
condensent
continental
courte
d’automne
d’évacuer
de printemps
décembre
dépressions
des pluies
descendants
deux
dévie
droite
égale
émergées
emmagasinée
épuisé
équidistance
en sens inverse
en spirale
été
faibles
froide
gauche
gravité
haut
hibernent
horlogique
inversés
jacquier
juin
l’automne
l’équateur
l’espace
l’été
l’hiver
l’œil
l’ouest
l’univers
la mer
la rotation
la terre ferme
la zone intertropicale
le plan de l’écliptique
le poteau noir
longue
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/100
migrent
montent
Nord
nord-est
nuages
nuit
ouragans
papaye
permanence
perpendiculaire
petite
proche
refroidissent
révolution
rotation
rugissants
s’évapore
saisons
satellites
sèche
soleil
Sud
sud-est
tempéré
terre
trombes
tropical
tropiques
typhons
varie
vent
violents