Term spé SVT. Test 34.Climats. Origine des Variations Climatiques

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Terminale spé SVTTest 34 de connaissancesEnjeux planétaires, Les climats.Origine des variations climatiques du Quaternaire.

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18 questions

By ProfSVT71

Question 1

Question 2

Question 11

Question 3

Question 4

Question 5

Question 6

Question 7

Question 8

Question 9

Question 10

Question 12

Question 13

Question 14

Question 15

Question 16

Question 17

Question 18

Sommaire

sommaire

QUESTION 1

Qu'est-ce qui caractérise le climat du Quaternaire ?

Réponse

Le Quaternaire est caractérisé par des cycles climatiques rapides et de grande amplitude liés aux paramètres de Milankovitch, avec une période de 100 000 ans très marquée. Ces cycles sont associés à une variation du volume des glaces polaires et donc à une variation du niveau de la mer.

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QUESTION 2

Réponse

À quoi correspond la théorie astronomique du climat de Milankovitch ?

La théorie astronomique du climat de l’astronome Milankovitch suppose que les variations climatiques quaternaires sont la conséquence des variations cycliques de différents paramètres orbitaux terrestres.

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QUESTION 3

Quels sont les trois niveaux de périodicité distingués dans la théorie de Milankovitch ?

Réponse

Les trois niveaux de périodicité distingués dans la théorie de Milankovitch sont :- La variation de l’excentricité de l’orbite terrestre- La variation de l’obliquité de l’axe de rotation de la Terre- La précession des équinoxes

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Réponse

Qu'est-ce que l'excentricité de l'ellipse ?

QUESTION 4

L'excentricité de l'ellipse est une mesure de la différence entre cette ellipse et le cercle correspondant :- lorsqu'elle est maximale, la Terre est au périhélie (point de la trajectoire le plus proche du Soleil). - lorsqu'elle est minimale, la Terre est à l'aphélie (point de la trajectoire le plus éloigné du Soleil)

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399px-Aphelion_(PSF).svg par via wikimedia commons, domaine publique, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Aphelion_(PSF).svg

Périhélie (2) et aphélie (1) de la Terre sur son orbite

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QUESTION 5

Comment varie la forme de l'orbite terrestre dans le temps ?

Réponse

La forme de l'orbite terrestre varie dans le temps entre une forme quasi-circulaire et une forme plus elliptique. La principale composante de cette variation fluctue sur une période de 413 000 ans. L'excentricité actuelle de l'orbite de la Terre est assez faible. L’excentricité est nulle (e=0) quand l’orbite est parfaitement circulaire.

OrbitalEccentricityDemo.svg, par ScottAlanHill via wikimedia commons, CC-BY-SA-3.0-migrated https://commons.wikimedia.org/wiki/File:OrbitalEccentricityDemo.svg

Périhélie (2) et aphélie (1) de la Terre sur son orbite

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QUESTION 6

Pourquoi l'excentricité est un facteur important des variations climatiques naturelles ?

Réponse

L'excentricité est l'un des facteurs les plus importants dans les changements climatiques naturels puisque, lorsqu'elle est maximale, la Terre au périhélie (point de la trajectoire le plus proche du Soleil) peut recevoir du Soleil jusqu'à 26 % d'énergie de plus qu'à l'aphélie (point de la trajectoire le plus éloigné du soleil).

Tourbière du Lac Lispach, Vosges

399px-Aphelion_(PSF).svg par via wikimedia commons, domaine publique, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Aphelion_(PSF).svg

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QUESTION 7

Qu'est-ce que l'obliquité ?

Réponse

L’obliquité (ou inclinaison de l’axe de rotation) est une grandeur qui donne l’angle entre l’axe de rotation de la planète et la perpendiculaire au plan de l’orbite terrestre autour du soleil ou plan de l’écliptique.

Obliquité de la Terre par rapport au plan de l’écliptique

Obliquite_plan_ecliptique par via Wikimédia Commons, CC-BY-3.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Obliquite_plan_ecliptique.png

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QUESTION 8

Quelles sont les valeurs entre lesquelles l'obliquité terrestre varie sur une période de 41 000 ans ?

Réponse

Sur une période de 41 000 ans, l'obliquité terrestre varie entre 22,1° et 24,5°.

220px-Earth_obliquity_range, domaine publique, NASA, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Earth_obliquity_range.jpg

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QUESTION 9

Concernant la quantité de radiations émises par le Soleil et reçues par la Terre, que se passes-t-il lorsque l'obliquité croît ?

Réponse

Quand l'obliquité croît, chaque hémisphère reçoit plus de radiations du soleil en été et moins en hiver.

Solstice de décembreavec Obliquité au maximum

Solstice de décembreavec Obliquité au minimum

Au solstice de décembre, l'hémisphère Nord (en beige) est en hiver et reçoit moins de radiations quand l'obliquité est à son maximum (à gauche) que comparativement quand il est à son minimum (à droite, surface au sol éclairée plus grande). Les hivers de l'hémisphère nord au solstice de Décembre en cas d'obliquité à son maximum sont donc des hivers très froids (glaciaires).

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QUESTION 10

Comparez le climat de la Terre lorsque l'inclinaison est la plus forte (24,5°) et lorsqu'elle est la plus faible (22,1°).

Réponse

Quand l’inclinaison est plus forte (proche de 24,5°), les étés sont plus chauds et les hivers plus froids, mais quand l’inclinaison est plus faible (proche de 22,1°), les saisons sont moins tranchées au niveau des températures, en effet, les étés sont moins chauds et les hivers plus doux.

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QUESTION 11

Qu'est-ce que la précession ?

Réponse

La précession est le nom donné au changement graduel d'orientation de l'axe de rotation d'un objet. Il s’agit du déplacement sur lui-même de l’axe de rotation de la Terre qui décrit une surface conique selon une période de 19 000 à 23 000 ans (moyenne 21 000 ans).

Précession de l’axe de rotation de la Terre

526px-Earth_precession.svg, par NASA, Mysid, via Wikimédia Commons, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Earth_precession.svg

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QUESTION 12

Qu'entraîne la variation de la précession des équinoxes ?

Réponse

La variation de la précession des équinoxes est responsable d’un raccourcissement d’une année de 20 minutes, modifiant la position de la Terre aux solstices et aux équinoxes, modifiant de fait les saisons.

Modifications des saisons en raison de la précession des équinoxes

Precession_and_seasons.svg, par via wikimedia commons, CC-BY-SA-3.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Precession_and_seasons.svg

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QUESTION 13

Quelle est l'influence commune de ces trois paramètres (obliquité, précession des équinoxes et excentricité) sur le climat ?

Réponse

Ces trois paramètres ont une influence sur la quantité d’énergie solaire reçue par la Terre au cours de l’année et également sur le contraste entre les saisons.Ils seraient responsables des variations climatiques cycliques appelées cycles de Milankovitch. L’hypothèse astronomique de Milankovitch a été validée scientifiquement notamment en ce qui concerne la périodicité de 100 000 ans qui se retrouve dans les stades glaciaires et interglaciaires des derniers 800 000 ans. Si on compile les données des trois paramètres précédents avec celles de la variation de puissance de l’énergie solaire et les δ 180 des glaces, on obtient le document suivant sur lequel on constate une synchronisation des variations de paramètres avec les phénomènes climatiques.

Combinaison cycles de Milankovitch

Milankovitch_Variations, par Robert A. Rohde vvia wikimedia commons, CC-BY-SA-3.0-migré, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Milankovitch_Variations.png

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QUESTION 14

Décris les deux cas extrêmes qui confirment la théorie de Milankovitch.

Réponse

Pour la période glaciaire, l'orbite de la Terre est quasi circulaire (excentricité faible), il y a une faible inclinaison et une grande distance Terre-Soleil en été. Il en résulte un faible contraste saisonnier et une configuration favorable à l'apparition d'une période glaciaire.Pour l'apparition d'une période interglaciaire, une configuration orbitale extrême est de considérer une forte excentricité (l'orbite de la Terre est une ellipse), une inclinaison forte et une faible distance Terre-Soleil en été. Il en résulterait des saisons très contrastées.

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QUESTION 15

Qu'est-ce que l'albédo ?

Réponse

L’albédo, c’est le rapport entre l’énergie solaire réfléchie par une surface et l’énergie incidente.

Principe de l’albédo

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QUESTION 16

Comment mesure-t-on l'albédo ?

Réponse

On peut mesurer l’albédo d’une surface terrestre grâce à des radiomètres utilisés sur le terrain mais aussi en laboratoire. Sa valeur varie entre 0 (pour une surface noire) et 1 (pour une surface blanche).Exemples :Glace : 0.6Neige : 0.75 à 0.9Océan : 0.05 à 0.15Forêts de feuillus : 0.15 à 0.2 Sable : 0.25 à 0.45

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QUESTION 17

Comment l'albédo influence-t-il le climat terrestre en période glaciaire et en période de réchauffement climatique ?

Réponse

En période glaciaire, les surfaces neigeuses ou glacées très étendues ont un albédo élevé. Ceci implique qu’une grande partie du rayonnement solaire est réfléchi. En conséquence la surface terrestre se réchauffe moins puisqu’elle absorbe moins de rayonnement ce qui va donc amplifier le refroidissement. À l’inverse en période de réchauffement climatique, les surfaces à fort albédo telles que les glaces polaires sont moins étendues et c’est donc l’inverse qui se produit. Le rayonnement incident est davantage absorbé par la surface terrestre (forêts, sables, roches…) qui va donc se réchauffer davantage.

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QUESTION 18

Comment la solubilité du CO2 influence-t-elle le climat ?

Réponse

La solubilité du CO2 dans l’eau de mer diminue lorsque la température de l’eau, et donc de l’atmosphère, augmente. À l’inverse lors d’une chute de température comme en période de glaciation, la solubilité du CO2 sera plus importante qu’en période de climat plus chaud ce qui favorisera sa dissolution. Plus il fera chaud, moins le CO2 se dissoudra dans l’eau de mer, ce qui augmentera sa concentration dans l’atmosphère. Comme le CO2 est un gaz à effet de serre, ce dernier sera accentué augmentant alors de la température de l’atmosphère.

The end !!