Fiche de révision : Climatologie et système climatique

📋 Plan du Cours

1. Définition et échelles du climat
2. Rayonnement solaire et bilan radiatif
3. Atmosphère et circulation des masses d’air
4. Océans et circulation marine
5. Cycle de l’eau et perturbations
6. Facteurs de répartition des climats
7. Variations climatiques de longue durée
8. Réchauffement récent et conséquences

📖 1. Définition et échelles du climat

🔑 Notions clés & Définitions

• Climat : Synthèse des conditions météorologiques d’une région, caractérisée par des statistiques de long terme et des éléments météorologiques.

★ À maîtriser

• La climatologie est la science qui étudie le climat selon des dimensions spatiales et temporelles.

Compléments

• Les échelles spatiales du climat comprennent :

  • le niveau zonal
  • le niveau régional
  • le niveau local
  • le microclimat

• L’étude des climats passés relève notamment de la paléoclimatologie et de l’histoire, tandis que les climats futurs sont étudiés par la modélisation.

• Les données satellitaires représentent 75 à 95 % des données mobilisées pour comprendre le système climatique.

💡 Astuce mémo

Du zonal au microclimat, puis du passé au futur

📖 2. Rayonnement solaire et bilan radiatif

🔑 Notions clés & Définitions

• Bilan radiatif : Équilibre entre l’énergie solaire reçue et l’énergie réfléchie ou réémise par la Terre et l’atmosphère.
• Albédo : Part du rayonnement solaire réfléchie par une surface ou par les nuages.
• Forçage climatique : Modification de l’équilibre du bilan radiatif.

★ À maîtriser

• La Terre réémet sous forme de rayonnement infrarouge une partie de l’énergie solaire absorbée, et les gaz à effet de serre en bloquent une partie.

Compléments

• Le cours donne une constante solaire de 240 W/m², dont 77 W/m² sont réfléchis par les nuages et 23 W/m² par la surface terrestre.

• En l’absence de gaz à effet de serre, la température serait d’environ −18 °C selon le cours.

💡 Astuce mémo

Rayonnement absorbé → chaleur réémise en infrarouge → effet de serre

📖 3. Atmosphère et circulation des masses d’air

🔑 Notions clés & Définitions

• Force de Coriolis : Mécanisme lié à la rotation terrestre qui affecte la circulation des masses d’air.

★ À maîtriser

• 🔄 Le mécanisme décrit se déroule ainsi : l’air descend sous haute pression, l’air diverge, les masses d’air convergent, l’air remonte, l’air se refroidit et se condense jusqu’au point de rosée, des gouttelettes et des nuages se forment

Compléments

• L’atmosphère est composée d’environ 80 % d’azote, 20 % d’oxygène et d’autres gaz, et ses masses d’air sont constamment en mouvement.

• Les couches atmosphériques citées sont :

  • la troposphère
  • la stratosphère
  • la mésosphère
  • la thermosphère

• Les masses d’air perdent environ 1 °C par 100 m lorsqu’elles sont sèches et 0,5 °C par 100 m lorsqu’elles sont humides, selon le gradient adiabatique présenté.

💡 Astuce mémo

Subsidence, divergence, convergence, ascendance

📖 4. Océans et circulation marine

🔑 Notions clés & Définitions

• Thermocline : Zone de séparation entre des masses d’eau chaude et froide.
• Halocline : Zone de séparation entre des masses d’eau plus ou moins salées.

★ À maîtriser

• Le volume d’eau de l’océan est environ 250 fois supérieur à celui de l’atmosphère, et l’océan emmagasine la chaleur tandis que l’atmosphère a une inertie thermique plus faible.

Compléments

• Le Gulf Stream est présenté comme un courant chaud de surface, tandis que le courant de Humboldt est décrit comme ayant une très faible salinité.

💡 Astuce mémo

Thermocline : chaud/froid ; halocline : salé/moins salé

📖 5. Cycle de l’eau et perturbations

🔑 Notions clés & Définitions

• Chaleur latente : Énergie consommée ou dégagée par une substance lorsqu’elle change de phase.
• Chaleur sensible : Énergie qui modifie la température d’un corps.
• Perturbation : Portion de l’atmosphère de vastes dimensions, généralement associée à une circulation cyclonique, à des hydrométéores actifs et à un renforcement des vents.

📝 Points essentiels

• La fusion, la vaporisation et la sublimation consomment de l’énergie, tandis que la solidification et la condensation en libèrent.

• L’agglomération des gouttes d’eau est le processus nécessaire à la formation des précipitations, et l’ascendance est l’un des mécanismes qui y contribuent.

💡 Astuce mémo

L’eau consomme de l’énergie en fondant ou s’évaporant, mais en libère en se condensant

📖 6. Facteurs de répartition des climats

🔑 Notions clés & Définitions

• Effet de continentalité : Diminution de l’influence océanique à mesure que l’on s’éloigne du littoral, avec un climat plus sec et plus froid.

📝 Points essentiels

• La latitude est un facteur majeur de différenciation climatique, car l’énergie solaire reçue varie selon la localisation et l’angle d’arrivée du rayonnement.

• Les facteurs de distribution des climats cités sont :

  • la latitude
  • la longitude
  • le relief
  • les courants marins

📖 7. Variations climatiques de longue durée

🔑 Notions clés & Définitions

• Transgression marine : Avancée de la mer sur la terre ou le littoral.

📝 Points essentiels

• La transgression flandrienne a eu lieu autour de 15 000 avant J.-C. et a mis fin à la période du Würm.

• Les variations naturelles du climat résultent notamment des interactions avec les corps célestes et des éruptions volcaniques.

• L’éruption du Pinatubo en 1991 est citée comme exemple de phénomène volcanique influençant le climat.

📖 8. Réchauffement récent et conséquences

★ À maîtriser

• Le changement climatique actuel est présenté comme singulier par son origine anthropique et par sa rapidité et son intensité.

• Le cours attribue au CO₂ 70 à 75 % du pouvoir de réchauffement et indique que le méthane et le protoxyde d’azote contribuent aussi au réchauffement.

Compléments

• Entre 1960 et aujourd’hui, le nombre de journées chaudes est passé de 90 à 120 à Istres et de 35 à 60 à Nancy.

• Entre 1960 et aujourd’hui, les jours de gel sont passés de 20 à 10 à Istres et de 80 à 60 à Nancy.

• Depuis 1979, l’extension des glaces a diminué de 44 % au pôle Nord et de 27 % en Antarctique, tandis que le pôle Nord s’est réchauffé de 2 °C depuis 1960.

• Le niveau de la mer a augmenté d’environ 20 cm selon le cours, et les océans captent 26 % du CO₂.

💡 Astuce mémo

Fonte des glaces → baisse de l’albédo → renforcement du réchauffement