Fiche de révision : Atmosphère et système climatique

📋 Plan du Cours

1. Composition et évolution atmosphériques
2. Sources et puits de dioxygène
3. Formation et rôle de l’ozone
4. Définition du climat et disciplines
5. Indicateurs et archives climatiques
6. Variabilité et réchauffement climatique

📖 1. Composition et évolution atmosphériques

🔑 Notions clés & Définitions

• Atmosphère : Ensemble des couches de gaz qui enveloppent la surface d’une planète.
• Hydrosphère : Ensemble des zones d’une planète où l’eau est présente, notamment les mers, océans, lacs, cours d’eau, glaces et eaux souterraines.

★ À maîtriser

• L’atmosphère actuelle contient environ 78 % de diazote et 21 % de dioxygène, avec des traces de vapeur d’eau, de dioxyde de carbone, de méthane et de protoxyde d’azote.

• L’atmosphère primitive était composée de :

  • diazote
  • dioxyde de carbone
  • vapeur d’eau

• Les premières traces de vie datent d’au moins 3,5 milliards d’années et les cyanobactéries ont produit du dioxygène par photosynthèse, d’abord consommé dans l’océan par l’oxydation d’espèces chimiques réduites.

• Le dioxygène s’est accumulé dans l’atmosphère à partir de 2,4 milliards d’années et sa concentration atmosphérique actuelle a été atteinte il y a environ 500 millions d’années.

Compléments

• Le refroidissement de la surface terrestre primitive a liquéfié la vapeur d’eau atmosphérique et conduit à la formation de l’hydrosphère.

💡 Astuce mémo

Refroidissement → océans ; photosynthèse → accumulation de dioxygène.

📖 2. Sources et puits de dioxygène

🔑 Notions clés & Définitions

• Photosynthèse : Processus par lequel les êtres vivants chlorophylliens utilisent l’eau, le dioxyde de carbone, des sels minéraux et l’énergie lumineuse absorbée pour fabriquer des molécules organiques.

★ À maîtriser

📌 Aujourd’hui, la photosynthèse produit le dioxygène atmosphérique, tandis que la respiration et les combustions consomment le dioxygène produit.

Compléments

• Les indices géologiques comprennent : les zircons cristallisés en présence d’eau liquide, les stromatolithes fossiles, les fers rubanés, les sols rouges continentaux, les bulles d’air incluses dans la halite

💡 Astuce mémo

La photosynthèse produit O₂ ; respiration et combustions le consomment.

📖 3. Formation et rôle de l’ozone

🔑 Notions clés & Définitions

• Couche d’ozone : Couche permanente de concentration maximale en ozone, située à environ 30 km d’altitude dans l’atmosphère.

📝 Points essentiels

• Sous l’effet du rayonnement ultraviolet solaire, le dioxygène de la stratosphère peut se dissocier et subir une transformation chimique qui aboutit à la formation d’ozone.

• La couche d’ozone absorbe une partie des ultraviolets solaires et protège ainsi les êtres vivants des effets néfastes des mutations causées par ces rayons.

💡 Astuce mémo

Les UV transforment O₂ en ozone, qui absorbe une partie des UV.

📖 4. Définition du climat et disciplines

🔑 Notions clés & Définitions

• Climat : Défini par les moyennes de grandeurs atmosphériques observées dans une région donnée pendant une période donnée.
• Climatologie : Étude des variations du climat local ou global à moyen ou long terme, sur des années, des siècles ou des millénaires.
• Météorologie : La météorologie étudie les phénomènes atmosphériques et les prévoit à court terme, sur des jours ou des semaines.

📝 Points essentiels

• Les principales grandeurs sont :
  • la température
  • la pression
  • l’hygrométrie
  • la pluviométrie
  • la nébulosité
  • la vitesse des vents
  • la direction des vents

💡 Astuce mémo

Climatologie : moyen ou long terme ; météorologie : court terme.

📖 5. Indicateurs et archives climatiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Climat global : Climat défini pour l’ensemble de la Terre.

📝 Points essentiels

• Les indicateurs du climat global comprennent : la température moyenne terrestre, mesurée in situ et par satellite, le volume des océans, l’étendue des glaces, l’étendue des glaciers

• Les variations climatiques passées peuvent être reconstituées à partir d’archives climatiques comme les carottes de glace et les carottes de sédiments contenant des grains de pollen.

📖 6. Variabilité et réchauffement climatique

📝 Points essentiels

• Le climat terrestre présente une variabilité naturelle sur différentes échelles de temps.

• Depuis plusieurs centaines de milliers d’années, la concentration atmosphérique de CO₂ n’a jamais augmenté aussi rapidement qu’actuellement.

• Depuis un siècle et demi, un réchauffement climatique global d’environ +1 °C est mesuré.