QCM : Géodynamique externe et climat (21 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quel rôle l’ozone joue-t-il face aux rayons ultraviolets du Soleil ?

Il les absorbe en même temps que la majeure partie du rayonnement infrarouge terrestre
Il en absorbe presque tous et protège ainsi la surface terrestre
Il les laisse traverser l’atmosphère et réchauffe directement le sol
Il les réfléchit vers l’espace sans absorber leur énergie

Il en absorbe presque tous et protège ainsi la surface terrestre

Explication

L’ozone absorbe presque tous les rayons ultraviolets solaires, protégeant ainsi la surface terrestre. Les gaz à effet de serre se distinguent notamment par leur forte absorption de l’infrarouge terrestre, pas par ce rôle de protection contre les ultraviolets.

2. Quels éléments déterminent le climat parmi les facteurs fondamentaux suivants ?

L’activité volcanique, les courants marins et l’inclinaison de l’axe terrestre
La circulation océanique, les vents dominants et la composition des sols
La répartition des continents, les précipitations et le transport atmosphérique
L’apport de chaleur solaire, l’albédo terrestre et l’effet de serre

L’apport de chaleur solaire, l’albédo terrestre et l’effet de serre

Explication

Le climat dépend de l’apport de chaleur solaire, de l’albédo terrestre et de l’effet de serre. Les courants marins et les vents participent au transport de chaleur, mais ne remplacent pas cet ensemble de facteurs fondamentaux.

3. Comment est caractérisée l’évolution de la concentration atmosphérique de CO₂ dans le contexte des variations climatiques actuelles ?

Comme une conséquence naturelle des seuls cycles orbitaux
Comme un indicateur sans rôle de forçage climatique
Comme une variation liée au cycle annuel des taches solaires
Comme un forçage anthropique indéniable

Comme un forçage anthropique indéniable

Explication

L’évolution de la concentration de CO₂ dans l’atmosphère est présentée comme un forçage anthropique indéniable. La rattacher aux seuls cycles orbitaux ne rend pas compte de cette caractérisation anthropique.

4. Lorsqu’on classe les réservoirs terrestres d’eau, quels milieux constituent la cryosphère ?

Les glaciers et les banquises, tandis que l’eau liée aux minéraux appartient à la lithosphère.
Les banquises et les mers, tandis que l’eau liée aux minéraux appartient à l’hydrosphère.
Les nappes souterraines et les lacs, tandis que l’eau liée aux minéraux appartient à l’atmosphère.
Les glaciers et les nappes souterraines, tandis que les banquises appartiennent à la lithosphère.

Les glaciers et les banquises, tandis que l’eau liée aux minéraux appartient à la lithosphère.

Explication

La cryosphère désigne les glaciers et les banquises, alors que l’eau liée aux minéraux se trouve dans la lithosphère. Les nappes souterraines sont des réservoirs d’eau, mais elles ne font pas partie de la cryosphère.

5. Que représente l’albédo dans le bilan énergétique terrestre ?

Le pouvoir réfléchissant de la Terre, qui réduit l’énergie disponible pour la réchauffer
La capacité de l’atmosphère à absorber l’infrarouge terrestre et à réchauffer les gaz
Le flux solaire reçu par la Terre à sa distance du Soleil
La quantité d’énergie infrarouge émise par la Terre vers l’espace

Le pouvoir réfléchissant de la Terre, qui réduit l’énergie disponible pour la réchauffer

Explication

L’albédo caractérise la réflexion du rayonnement par la Terre et réduit ainsi l’énergie disponible pour son réchauffement. L’absorption de l’infrarouge par les gaz décrit plutôt un mécanisme de l’effet de serre.

6. Quelle définition caractérise l’hydrosphère terrestre ?

L’ensemble des couches internes de la Terre où l’eau est liée aux roches.
L’ensemble des milieux terrestres où l’eau circule sous forme liquide uniquement.
L’ensemble des enveloppes terrestres où l’eau est présente à l’état gazeux.
L’ensemble des enveloppes externes de la Terre où l’eau existe à l’état liquide ou solide.

L’ensemble des enveloppes externes de la Terre où l’eau existe à l’état liquide ou solide.

Explication

L’hydrosphère regroupe les enveloppes externes terrestres où l’eau se trouve sous forme liquide ou solide. La présence d’eau gazeuse relève de l’atmosphère et ne correspond pas à cette définition.

7. Quelle distinction caractérise l’absorption radiative de l’ozone et celle des gaz à effet de serre ?

L’ozone et les gaz à effet de serre absorbent principalement la lumière visible
L’ozone et les gaz à effet de serre réfléchissent les mêmes rayonnements sans les absorber
L’ozone absorbe surtout les ultraviolets solaires, tandis que les gaz à effet de serre absorbent fortement l’infrarouge terrestre
L’ozone absorbe surtout l’infrarouge terrestre, tandis que les gaz à effet de serre absorbent les ultraviolets solaires

L’ozone absorbe surtout les ultraviolets solaires, tandis que les gaz à effet de serre absorbent fortement l’infrarouge terrestre

Explication

L’ozone absorbe surtout les ultraviolets venant du Soleil, alors que les gaz à effet de serre absorbent fortement le rayonnement infrarouge émis par la Terre. Inverser ces rôles confond les deux types d’absorption.

8. Comment les forçages climatiques se comportent-ils dans l’espace et dans le temps ?

Ils agissent sur des périodes variables et interagissent entre eux
Ils agissent à une échelle temporelle unique et évoluent séparément
Ils varient dans le temps, mais restent indépendants les uns des autres
Ils interagissent dans l’espace, mais gardent une durée d’action constante

Ils agissent sur des périodes variables et interagissent entre eux

Explication

Les forçages climatiques agissent sur des périodes variables et interagissent dans l’espace comme dans le temps. L’idée qu’ils évoluent séparément néglige précisément ces interactions.

9. Comment les gaz atmosphériques contribuent-ils à l’effet de serre ?

Ils absorbent principalement la lumière visible du Soleil, puis la transmettent directement au sol
Ils réfléchissent le rayonnement infrarouge terrestre vers l’espace, ce qui refroidit l’atmosphère
Ils convertissent les rayons ultraviolets solaires en rayonnement infrarouge dans la surface terrestre
Ils absorbent le rayonnement infrarouge émis par la Terre, ce qui leur transfère de l’énergie et réchauffe l’atmosphère

Ils absorbent le rayonnement infrarouge émis par la Terre, ce qui leur transfère de l’énergie et réchauffe l’atmosphère

Explication

L’absorption du rayonnement infrarouge terrestre transfère de l’énergie aux gaz, accroît leur agitation et augmente leur température. La réflexion de ce rayonnement vers l’espace ne décrit pas le mécanisme de l’effet de serre.

10. Une variation de l’inclinaison de l’axe terrestre autour de sa valeur moyenne modifie principalement quel aspect du climat ?

Les saisons, par une oscillation sur 41 000 ans autour de 23,5°
L’insolation globale, par une variation d’excentricité sur 100 000 ans
La durée du cycle solaire, par une oscillation de l’axe sur 19 000 ans
La position de la Terre au cours de l’année, par un cycle de précession

Les saisons, par une oscillation sur 41 000 ans autour de 23,5°

Explication

L’inclinaison de l’axe oscille sur 41 000 ans de 1,5° autour d’une moyenne de 23,5°, ce qui modifie les saisons. La modification de la position de la Terre à un moment donné de l’année relève plutôt de la précession.

11. Quelle relation est observée entre la température et les gaz à effet de serre dans le cadre des cycles de Milankovic ?

La température varie selon ces cycles, tandis que les teneurs en gaz à effet de serre évoluent de manière corrélée
La température reste stable pendant ces cycles, tandis que les teneurs en gaz à effet de serre fluctuent indépendamment
La température et les teneurs en gaz à effet de serre évoluent en sens opposés au cours de ces cycles
Les teneurs en gaz à effet de serre précèdent systématiquement les cycles et déterminent seules la température

La température varie selon ces cycles, tandis que les teneurs en gaz à effet de serre évoluent de manière corrélée

Explication

La température varie selon les cycles de Milankovic, et les teneurs en gaz à effet de serre évoluent en corrélation avec elle. L’idée d’une évolution indépendante des gaz à effet de serre contredit cette relation observée.

12. Dans quelle situation la Terre est-elle en équilibre thermique ?

Lorsque l’énergie qu’elle reçoit dépasse celle qu’elle renvoie
Lorsque l’énergie qu’elle reçoit est égale à celle qu’elle renvoie
Lorsque l’énergie qu’elle renvoie dépasse celle qu’elle reçoit
Lorsque l’atmosphère absorbe toute l’énergie reçue par la surface

Lorsque l’énergie qu’elle reçoit est égale à celle qu’elle renvoie

Explication

L’équilibre thermique est atteint lorsque les apports d’énergie égalent les pertes d’énergie renvoyées par la Terre. Si les deux flux sont inégaux, la Terre n’est pas en équilibre thermique.

13. Quelle est la valeur de la constante solaire reçue à la distance de la Terre ?

235 W/m²
340,2 W/m²
1360,8 W/m²
390 W/m²

1360,8 W/m²

Explication

La constante solaire à la distance de la Terre vaut 1360,8 W/m². La valeur de 340,2 W/m² correspond au flux moyen reçu par unité de surface terrestre sur une journée.

14. À quelles échelles temporelles les cycles de Milankovic interviennent-ils, et quelle archive permet notamment de les étudier ?

À des échelles de 10410^4 à 10510^5 ans, notamment grâce aux carottes de glace des inlandsis polaires
À des échelles de 19 000 à 23 000 ans, principalement grâce aux mesures de l’albédo actuel
À des échelles de 41 000 ans, principalement grâce aux sédiments des fonds océaniques
À des échelles d’environ 11 ans, notamment grâce aux séries de taches solaires

À des échelles de $$10^4$$ à $$10^5$$ ans, notamment grâce aux carottes de glace des inlandsis polaires

Explication

Les cycles de Milankovic interviennent à des échelles de 10410^4 à 10510^5 ans et sont notamment étudiés dans les carottes de glace des inlandsis polaires. La durée d’environ 11 ans concerne le cycle des taches solaires, pas ces cycles orbitaux.

15. Dans le cadre de la régulation climatique, à quoi renvoie la capacité de la Terre à équilibrer ses disparités thermiques ?

À la réduction de l’effet de serre par la réflexion du rayonnement solaire
À la constance de l’apport solaire reçu par toutes les régions terrestres
À la synchronisation des variations de température entre les océans et les continents
À sa capacité et à ses modalités de rééquilibrer les différences de température

À sa capacité et à ses modalités de rééquilibrer les différences de température

Explication

La dépendance du climat à la capacité et aux modalités de la Terre à équilibrer ses disparités thermiques décrit un aspect central de sa régulation. La constance de l’apport solaire n’explique pas cette capacité de rééquilibrage.

16. Pourquoi les évolutions et les interactions des enveloppes externes sont-elles importantes pour la Terre ?

Elles fixent la durée de rotation de la Terre autour de son axe
Elles contrôlent le climat et influencent ainsi l’habitabilité de la Terre
Elles déterminent directement la distance entre la Terre et le Soleil
Elles empêchent toute variation de la composition de l’atmosphère

Elles contrôlent le climat et influencent ainsi l’habitabilité de la Terre

Explication

Les évolutions et interactions des enveloppes externes contrôlent le climat, ce qui contribue à déterminer si la Terre est habitable. La durée de rotation terrestre ne découle pas de ce rôle climatique.

17. Quelle variation orbitale se répète environ tous les 100 000 ans et influe faiblement sur l’insolation globale ?

L’inclinaison de l’axe terrestre, qui varie de 1,5° autour de 23,5°
La précession de l’axe terrestre, qui modifie la position saisonnière de la Terre
L’excentricité de l’orbite terrestre, qui varie entre 0 et 0,06
Le cycle des taches solaires, qui fait varier l’insolation sur une période orbitale

L’excentricité de l’orbite terrestre, qui varie entre 0 et 0,06

Explication

L’excentricité varie selon un cycle d’environ 100 000 ans, de 0 pour une orbite circulaire à 0,06, et son effet sur l’insolation globale est faible. La variation de l’inclinaison se déroule plutôt sur 41 000 ans et modifie les saisons.

18. Que désigne le forçage climatique ?

Les variations de température causées par les seuls changements de composition atmosphérique
L’équilibre thermique que la Terre atteint entre les régions chaudes et les régions froides
Les échanges de chaleur entre l’atmosphère et l’océan qui atténuent les écarts thermiques
Les changements de facteurs influençant l’apport solaire, l’albédo et l’effet de serre, ainsi que leurs interactions

Les changements de facteurs influençant l’apport solaire, l’albédo et l’effet de serre, ainsi que leurs interactions

Explication

Le forçage climatique correspond aux changements de facteurs qui influencent l’apport solaire, l’albédo et l’effet de serre, avec leurs interactions. Les échanges de chaleur entre l’atmosphère et l’océan contribuent à la régulation thermique, mais ne définissent pas à eux seuls le forçage.

19. Quel rôle joue le forçage orbital de l’insolation dans les glaciations du Quaternaire ?

Les cycles solaires courts expliquent l’essentiel de l’alternance glaciaire du Quaternaire
La combinaison des variations orbitales en fait le principal responsable de l’alternance des périodes glaciaires et interglaciaires
La précession détermine la durée identique de chaque période glaciaire et interglaciaire
La variation de l’excentricité en fait le seul responsable de toutes les transitions glaciaires

La combinaison des variations orbitales en fait le principal responsable de l’alternance des périodes glaciaires et interglaciaires

Explication

Le forçage orbital de l’insolation résulte de la combinaison des variations de l’orbite terrestre et est le principal responsable de l’enchaînement des périodes glaciaires et interglaciaires du Quaternaire. Attribuer cet enchaînement à la seule excentricité écarte les autres variations orbitales.

20. Pourquoi le flux solaire moyen reçu par chaque point de la surface terrestre sur une journée vaut-il 340,2 W/m² ?

La surface de la sphère terrestre est quatre fois celle du disque qui intercepte le rayonnement, ce qui ramène la moyenne au quart de la constante solaire
La constante solaire est divisée par quatre parce que le Soleil n’éclaire la Terre qu’un quart de la journée
La Terre réfléchit les trois quarts du flux solaire avant que celui-ci n’atteigne l’atmosphère
Le rayonnement solaire se répartit sur quatre hémisphères de même surface autour de la Terre

La surface de la sphère terrestre est quatre fois celle du disque qui intercepte le rayonnement, ce qui ramène la moyenne au quart de la constante solaire

Explication

La Terre intercepte le rayonnement sur un disque, puis l’énergie reçue se répartit en moyenne sur la surface d’une sphère quatre fois plus grande. La valeur obtenue est donc le quart de 1360,8 W/m², et non une conséquence d’une réflexion préalable.

21. Que désigne la géodynamique externe ?

L’étude des enveloppes externes de la Terre, de leurs évolutions et de leurs interactions entre elles et avec la lithosphère
L’étude des roches de la croûte terrestre sans tenir compte de leurs interactions
L’étude des échanges d’énergie entre le Soleil et les planètes du système solaire
L’étude de la structure interne de la Terre et des mouvements de son noyau

L’étude des enveloppes externes de la Terre, de leurs évolutions et de leurs interactions entre elles et avec la lithosphère

Explication

La géodynamique externe porte sur les enveloppes externes, leurs transformations et leurs interactions avec la lithosphère. L’étude du noyau relève de la dynamique interne de la Terre, et non de la géodynamique externe.

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Qu’étudie la géodynamique externe ?

Les enveloppes externes de la Terre, leurs évolutions et leurs interactions entre elles et avec la lithosphère.

Quel effet les interactions des enveloppes externes ont-elles sur la Terre ?

Elles contrôlent le climat et, par conséquent, l’habitabilité de la Terre.

Qu’est-ce qui déclenche l’effet de serre dans l’atmosphère ?

L’absorption du rayonnement infrarouge terrestre par les gaz atmosphériques.

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