QCM : Système climatique et bilan radiatif (12 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle distinction caractérise les échelles de temps étudiées par la climatologie et la météorologie ?

La climatologie examine des phénomènes sur quelques semaines, tandis que la météorologie étudie des variations sur plus de 30 ans.
La climatologie décrit les conditions d’un lieu à un instant donné, tandis que la météorologie calcule des moyennes sur plusieurs décennies.
La climatologie examine des variations sur plus de 30 ans, tandis que la météorologie étudie des phénomènes sur des heures, des jours ou des semaines.
La climatologie étudie les vents à l’échelle locale, tandis que la météorologie compare les températures moyennes à l’échelle mondiale.

La climatologie examine des variations sur plus de 30 ans, tandis que la météorologie étudie des phénomènes sur des heures, des jours ou des semaines.

Explication

La climatologie porte sur les variations du climat à long terme, au-delà de 30 ans, alors que la météorologie concerne les phénomènes atmosphériques de courte durée. La confusion la plus plausible consiste à inverser les durées associées aux deux disciplines.

2. Comment définit-on le climat d’un lieu ou d’une région ?

Comme la moyenne spatiale et temporelle de grandeurs atmosphériques pendant une période donnée.
Comme la moyenne des températures mesurées à la surface de la Terre à une date donnée.
Comme la succession des prévisions météorologiques établies pour les semaines à venir.
Comme l’état de l’atmosphère observé à un endroit et à un instant précis.

Comme la moyenne spatiale et temporelle de grandeurs atmosphériques pendant une période donnée.

Explication

Le climat correspond à une moyenne de grandeurs atmosphériques considérée dans l’espace et dans le temps pendant une durée déterminée. Une observation instantanée décrit plutôt l’état météorologique ponctuel.

3. Quel type d’information les carottes glaciaires peuvent-elles aider à reconstituer sur de très longues durées ?

La température moyenne et la composition de l’atmosphère sur plusieurs centaines de milliers d’années.
La date des vendanges et son évolution dans une région sur environ dix ans.
La végétation régionale et ses déplacements sur quelques dizaines d’années.
La température moyenne mondiale mesurée directement pendant les dernières décennies.

La température moyenne et la composition de l’atmosphère sur plusieurs centaines de milliers d’années.

Explication

Les carottes glaciaires renseignent sur la température moyenne et la composition atmosphérique, avec des archives remontant à plusieurs centaines de milliers d’années. Les pollens fossiles servent plutôt à reconstituer l’évolution de la végétation.

4. Quel indicateur permet de caractériser le climat à l’échelle du globe ?

La vitesse du vent relevée dans une station météorologique.
La composition pollinique d’un dépôt végétal local.
La température moyenne à la surface de la Terre.
La date du début des vendanges dans une région.

La température moyenne à la surface de la Terre.

Explication

La température moyenne à la surface terrestre constitue un indicateur du climat global. La date des vendanges, contrairement à cet indicateur, renseigne sur le climat à l’échelle locale.

5. Quel phénomène s’inscrit dans la variabilité naturelle du climat terrestre ?

Une hausse globale de température d’environ 1 °C concentrée sur les 150 dernières années.
Une augmentation actuelle de température dont le rythme est inédit sur plusieurs centaines de milliers d’années.
Un réchauffement naturel de 4 à 7 °C entre 21 000 et 14 000 ans.
Un réchauffement qui se produit environ tous les 100 000 ans.

Un réchauffement qui se produit environ tous les 100 000 ans.

Explication

La variabilité naturelle du climat comprend notamment des épisodes de réchauffement observés environ tous les 100 000 ans. La hausse d’environ 1 °C depuis près de 150 ans décrit le réchauffement récent.

6. Quelle évolution climatique a été observée depuis environ 150 ans ?

La température moyenne globale a diminué d’environ 1 °C et les glaces ont fondu.
La température moyenne globale est restée stable, tandis que la composition atmosphérique a changé.
La température moyenne globale a augmenté d’environ 1 °C et les glaces ont fondu.
La température moyenne globale a augmenté de 4 à 7 °C et les glaces ont avancé.

La température moyenne globale a augmenté d’environ 1 °C et les glaces ont fondu.

Explication

Depuis environ 150 ans, la température moyenne globale a augmenté d’environ 1 °C, tandis que les glaces ont fondu. La hausse de 4 à 7 °C concerne un réchauffement naturel antérieur, entre 21 000 et 14 000 ans.

7. Que désigne l’albédo d’une surface ?

Sa capacité à absorber la chaleur, représentée par α et comprise entre 0 et 1
La quantité de rayonnement qu’elle émet, représentée par α et comprise entre 0 et 1
Son pouvoir réfléchissant, représenté par α et compris entre 0 et 1
Sa température moyenne, représentée par α et comprise entre 0 et 1

Son pouvoir réfléchissant, représenté par α et compris entre 0 et 1

Explication

L’albédo mesure le pouvoir réfléchissant d’une surface et sa valeur α se situe entre 0 et 1. La capacité d’absorption est liée au rayonnement reçu, mais ce n’est pas la définition de l’albédo.

8. Quelle comparaison des albédos de la neige et des océans est correcte ?

La neige et les océans ont tous deux un albédo de 0,8
La neige et les océans ont tous deux un albédo de 0,1
La neige a un albédo de 0,8, tandis que les océans ont un albédo de 0,1
La neige a un albédo de 0,1, tandis que les océans ont un albédo de 0,8

La neige a un albédo de 0,8, tandis que les océans ont un albédo de 0,1

Explication

La neige réfléchit davantage le rayonnement, avec un albédo de 0,8, contre 0,1 pour les océans. L’inversion de ces valeurs constitue une confusion fréquente entre les surfaces réfléchissantes et les surfaces plus absorbantes.

9. Quelle puissance solaire moyenne la Terre reçoit-elle ?

Environ 340 W/m2340\ \text{W/m}^2
Environ 240 W/m2240\ \text{W/m}^2
Environ 1360 W/m21360\ \text{W/m}^2
Environ 34 W/m234\ \text{W/m}^2

Environ $$340\ \text{W/m}^2$$

Explication

La puissance moyenne reçue du Soleil par la Terre est d’environ 340 W/m2340\ \text{W/m}^2. La valeur de 1360 W/m21360\ \text{W/m}^2 correspond à une estimation du flux solaire avant sa moyenne sur toute la surface terrestre.

10. Comment l’effet de serre naturel réchauffe-t-il la Terre ?

Les gaz atmosphériques bloquent l’essentiel des rayons solaires, puis la Terre renvoie la chaleur absorbée sous forme de lumière visible
Les rayons solaires traversent l’atmosphère, puis les nuages piègent la totalité des infrarouges émis par la Terre chauffée
Les gaz atmosphériques produisent les rayons solaires, puis la surface terrestre piège une partie des infrarouges reçus
Les rayons solaires traversent largement l’atmosphère, puis les gaz atmosphériques piègent une partie des infrarouges émis par la Terre chauffée

Les rayons solaires traversent largement l’atmosphère, puis les gaz atmosphériques piègent une partie des infrarouges émis par la Terre chauffée

Explication

L’essentiel du rayonnement solaire traverse l’atmosphère et chauffe la Terre, qui émet alors des infrarouges dont les gaz atmosphériques piègent une partie. Le mécanisme ne repose pas sur un blocage de l’essentiel du rayonnement solaire.

11. Quelle est la température moyenne terrestre lorsque l’on tient compte à la fois de l’albédo et de l’effet de serre ?

Environ 5 °C
Environ 15 °C
Environ −18 °C
Environ 30 °C

Environ 15 °C

Explication

Avec l’albédo et l’effet de serre pris en compte, la température moyenne terrestre est d’environ 15 °C. La valeur de −18 °C correspond au cas où l’albédo est pris en compte mais où l’effet de serre est absent.

12. Quels éléments déterminent l’équilibre radiatif de la Terre ?

L’albédo terrestre, les marées océaniques et le champ magnétique terrestre
Le rayonnement solaire reçu, l’albédo terrestre et l’effet de serre lié à l’atmosphère
La composition des océans, l’activité volcanique et la distance de la Terre à la Lune
Le rayonnement solaire reçu, la rotation terrestre et la chaleur interne du noyau

Le rayonnement solaire reçu, l’albédo terrestre et l’effet de serre lié à l’atmosphère

Explication

L’équilibre radiatif dépend du rayonnement solaire reçu, de la part réfléchie par l’albédo et de l’effet de serre associé à l’atmosphère. La rotation terrestre peut influencer la répartition locale de l’énergie, mais elle ne remplace pas ces trois facteurs dans l’équilibre décrit.

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Qu’est-ce que le climat ?

La moyenne spatiale et temporelle de grandeurs atmosphériques pendant un temps donné.

Sur quelle durée la climatologie étudie-t-elle les variations du climat ?

Sur de grandes échelles de temps, supérieures à 30 ans.

Sur quelle durée la météorologie étudie-t-elle les phénomènes atmosphériques ?

À court terme, sur des heures, des jours ou des semaines.

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