Unit

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Unité 4 Changements climatiques
2
Termes importants

• Latmosphère est une couche de gaz qui entoure la
  Terre. Sans elle, nos journées seraient trop
  chaudes et nos nuits trop froides.

• La météo se réfère aux conditions atmosphériques
  en un endroit spécifique à un temps spécifique.
  Elle décrit des facteurs tels que le vent, la
  température et lhumidité.

• Le climat se réfère aux conditions atmosphériques
  dune grande région, étalées sur plusieurs
  années.

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Est-ce que le changement climatique est nouveau?

• Le changement climatique est une partie naturelle
  de lhistoire de la Terre. Par exemple, des
  milliers dannées passées, des couches de glace
  épaisses recouvraient la plupart du Canada et une
  bonne partie des États-Unis.

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Facteurs affectant le changement climatique

• 1. Le soleil 2. La Terre
• 3. Latmosphère 4. Lhydrosphère
•    
• 5. La dérive des continents 6. Lactivité humaine

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Changement climatique et énergie solaire
Le facteur le plus important affectant le climat sur la Terre est le Soleil
Lénergie solaire voyage à travers lespace sous
forme de chaleur et et lumière. Lintensité de
lénergie qui rejoint la surface de la Terre
affecte la température de lair, leau et du sol
de la planète. La chaleur produit des vents, la
pluie et autres phénomènes climatiques. La
quantité dénergie solaire qui rejoint la Terre
dépend de lactivité solaire, la forme de la
Terre et linclinaison terrestre.
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Changements en activité solaire
Le Soleil produit une quantité variable
dénergie. Quand la quantité de taches solaires
est élevée, le Soleil produit des plus grandes
quantités de radiations. Certains scientifiques
pensent que ces changements démissions solaires
ont été la cause principale des changements
climatique du passé.
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Facteurs de la Terre qui affectent le climat

1. Rotation
2. Révolution
3. Inclinaison
4. Branlement
5. Latitude

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Rotation vs Révolution
Mouvements de la Terre en espace

• La Terre fait une rotation ou tourne sur son axe
  (ligne imaginaire passant du pôle nord au pôle
  sud par le centre de la Terre) une fois à chaque
  24 heures.

http//www.physicalgeography.net/fundamentals/6h.h
tml

• La Terre fait une révolution (une orbite) autour
  du Soleil qui prend 365 jours (une année).

• Laxe de rotation de la Terre est inclinée à un
  angle denviron 23,5o perpendiculaire au plan
  orbital.

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Les saisons de la Terre
Les saisons sont crées par la révolution et linclinaison de la Terre.
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Lorbite terrestre (révolution)
Excentricité Lorbite de la Terre fluctue due
avec lattraction gravitationnelle des autres
planètes du système solaire. Son trajet autour du
Soleil change lentement delliptique à
circulaire. Ceci affecte lintensité des saisons
mais nexplique pas tous les changements récents.
  orbite elliptique la planète reçoit plus de
radiations solaires quand elle est près du Soleil
que lorsquelle est éloignée du Soleil.   orbite
circulaire la quantité de radiations solaires
varie moins à travers lannée.
A
B
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Linclinaison de la Terre et le climat

• Linclinaison terrestre change un peu avec le
  temps. Plus linclinaison est grande, plus il y
  aura de différence de température entre lété et
  lhiver.

La Terre nest pas une sphère parfaite. Elle
branle légèrement lorsquelle tourne sur son axe.

Ce branlement affecte lintensité de lénergie
solaire qui est reçue par les hémisphères nord et
sud à des temps différents de lannée.
Ceci cause des changements de température entre
les saisons.
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Effet de la latitude sur le climat et les saisons

• Les rayons solaires sont plus intenses à
  léquateur où ils frappent la Terre
  perpendiculairement à sa surface.

À une latitude de 45 o sud, les rayons solaires
frappent la surface à un angle et sont répartis
sur une plus grande surface donc lénergie reçue
ici est moins grande car elle est plus répartie.
Au pôles, les rayons solaires sont répartis sur
une plus grande surface.
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Latmosphère affecte le climat

• Latmosphère commence à la surface terrestre et
  monte jusquà 560 km dans lespace.

Elle est surtout composée dazote (N2) et
doxygène (O2) gazeux en plus de vapeur deau et
de petites concentratiions dautres gaz et de
particules solides.
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La quantité dénergie qui rejoint la Terre du
Soleil, appelée la constante solaire, est de 1367
J/m2/s. Ceci veut dire que chaque mètre carré
sur la surface terrestre reçoit 1367 J dénergie
à chaque seconde. (en moyenne)
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LEffet de serre
absorption émission Énergie thermique ? atmosphère ? surface terrestre ? énergie thermique
Leffet de serre est un processus naturel qui la
garde la température terrestre dans un certain
intervalle. Sans ceci, la température terrestre
serait plus froide de 34oC car la plupart de
lénergie solaire rejoignant la Terre serait
retrournerait vers lespace.
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Leffet de serre
Leffet de serre est un réchauffement normal
causé par labsorption de lénergie de radiation
de la Terre et du Soleil par les gaz de
latmosphère terrestre. Latmosphère possède des
gaz à effet de serre (GES). Les radiations
solaires passent à travers de ces gaz, atteignent
et réchauffent la surface terrestre. La chaleur
monte de la surface. Une certaine quantité de la
chaleur peut retraverser latmosphère mais
lautre partie ne peut pas. Cette chaleur
emprisonnée ajouter au réchauffement global.
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Vents et énergie

• Le vent est le mouvement de lair dune région de
  haute pression à une région de basse pression.
  Lair bouge et le vent transfert lénergie
  thermique autour du monde des régions chaudes aux
  régions froides.

• Les mouvements dair affectent
• les courants marins
• les patrons de précipitation

Le vent est causé par un réchauffement inégal de
la surface terrestre.
Les vents dispersent lénergie à travers
latmosphère.
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Vents et courants océaniques

• Quand les vents soufflent, lénergie est
  transférée à la surface des océans et cause des
  courants deau de surface.

Puisque les océans absorbent lénergie solaire,
le mouvement de leau transfert la chaleur autour
de la Terre.
http//www.dorlingkindersley-uk.co.uk
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Les vents dominants

• Les vent soufflent dans des directions constantes
  autour du monde. Ceux-ci sont connus comme les
  vents dominants.

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Les vents affectent la précipitation

• Les masses dair de différentes masses volumiques
  bougent et interagissent à la surface terrestre.
  Quand les masses dair se rencontrent (appelé un
  front), une masse dair sélève habituellement
  au-dessus de lautre. Lair qui monte se
  refroidit et la vapeur deau quil contient se
  condense pour former la précipitation.

Les vents affectent aussi les précipitations à
travers les courants-jets. Ceux-ci sont des
vents à haute altitude qui voyagent des longues
distances à grande vitesse.
Ces vents peuvent transporter de lair chaud et
humide, qui peut produire des précipitations dans
les régions à lorigine du courant-jet. Ils
peuvent aussi transporter de lair froid et sec
qui produit du temps sec dans la région affectée
par le courant-jet. La température au Canada est
surtout influencée par le courant jet polaire.
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Lhydrosphère affecte le climat

• Deux-tiers de la Terre est recouverte par les
  océans.
•  

• Lhydrosphère est composée de toute leau de la
  planète sous ses différentes formes. Avec
  latmosphère, leau transfert la chaleur dune
  région de la planète à une autre.  

Leau est retrouvée sous plusieurs formes

• Vapeur et nuages de gouttelettes deau dans
  latmosphère 

• La glace et la neige dans les régions tempérées
  et froides
•  

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Comment lhydrosphère affecte-t-elle le climat?

• Les océans et les lacs agissent comme des
  réservoirs de chaleur. Ils tamponnent les
  températures dans latmosphère.

• Les océans peuvent retenir beaucoup plus de
  chaleur que latmosphère. Les 2,3 mètres à la
  surface des planètes peuvent retenir autant de
  chaleur que tout lair de la planète.

• Les grandes masses deau peuvent influencer le
  climat car leau a une si grande capacité
  thermique en comparaison avec dautres
  substances.

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Capacité thermique

• La capacité thermique est la quantité de chaleur
  nécessaire pour augmenter la température de un
  gramme de substance de un degré Celsius.

• Leau a une grande capacité thermique. Ceci veut
  dire que ça prend plus de chaleur pour augmenter
  la température de 1 g deau de 1oC que pour
  plusieurs autres substances.

• Le plus élevé la capacité thermique, le plus de
  temps que ça prend pour réchauffer une substance
  (qui prend plus de temps pour perdre cette
  chaleur). La grande capacité thermique de leau
  implique quune masse de terre près dune grande
  masse deau aura sa température modérée par
  leau. (Cette région se réchauffera plus
  lentement en été et se refroidira plus lentement
  en hiver quune région plus loin de la masse
  deau.)

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Capacité thermique
Capacités thermiques de certaines substances
Substance Capacité thermique en joules /goC
Eau pure 4.18
Eau marine 3.89
Air sec 1.00
Boue mouillée 2.51
Sol sablonneux 0.92
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La glace et la neige réfléchissent la chaleur

• La couleur pâle de la glace et de la neige leur
  permet de réfléchir plus de rayons solaires.

La quantité dénergie réfléchie par une surface sappelle l albedo.

• Les surfaces pâles reflechissent lénergie, les
  surfaces foncées absorbent lénergie.

Exemple

• À cause de leurs différences en albedo, la
  distribution de leau, la glace et le sol sur la
  surface terrestre affecte grandement la
  température globale moyenne.

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La dérive des continents affecte le climat

• La couche externe de la Terre est faite de
  morceaux massifs de roche solide appelés plaques
  tectoniques. La Terre possède environ 12 plaques
  majeures qui bougent à un rythme de quelques
  centimètres par année.

• Les plaques transportent avec elles les
  continents lorsquelles bougent. Donc la forme
  des océans et des continents change constamment.

• Des patrons de circulation dair et deau sont
  affectés qui affecte lénergie thermique autour
  du monde. La formation des chaînes de montagnes
  affecte aussi les patrons des vents et des
  précipitations autour du globe.

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Montagnes and Intempéries
Les chaînes de montagnes abruptes exposent les
minéraux aux intempéries. (qui sont un genre
dérosion des roches, du sol et des minéraux à
cause du contact direct avec latmosphère
terrestre) Les minéraux exposés changent
chimiquement en carbonates. Ce processus enlève
du bioxyde de carbone de latmosphère et
refroidit la Terre.
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Éruptions volcaniques

• La plupart des volcans sont situés aux frontières
  des plaques tectoniques. Le mouvement des
  plaques affecte le climat en produisant
  lactivité volcanique. Dans ces régions, le magma
  et les gaz provenant den dessous de la croûte
  terrestre montent à travers les craques dans la
  roche et sont éjectées dans lair sous forme
  déruptions volcaniques.

• Des particules aérosols (telles que les cendres)
  sont relâchées dans latmosphère.

Aérosols

• Réfléchissent les radiations solaires et ont un
  effet de refroidissement sur le climat global

• Éparpillent la lumière

• Certaines éruptions volcaniques peuvent élever
  les températures globales en relâchant des GES.

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Lactivité humaine affecte le climat
Plusieurs inventions humaines brûlent des
combustibles fossiles (charbon, pétrole, gaz
naturel). Depuis les années 1700s elles affectent
latmosphère terrestre à chaque fois quune
nouvelle machine est inventée. Durant la
Révolution Industrielle, plusieurs nouvelles
machines fonctionnant par combustion furent
inventées. Quelques exemples dinventions
Quand les combustibles fossiles sont brûlés ils
libèrent de lénergie, des gaz et autres
substances polluantes dans latmosphère.
Plusieurs de ces gaz affectent des processus
naturels qui produisent leffet de serre.
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Combustibles fossiles