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Le climat en général, la météorologie en particulier
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Rappel 1 : problématique climatique
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Rappel 2 : température et histoire L’impact anthropique
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Rappel 3 : l’inclinaison de la Terre
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Rappel 4 : durée du jour en fonction de la latitude
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Rappel 5 : latitude et longitude
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Rappel
• La planète Terre est une planète tellurique formée majoritairement de silicates renfermant un noyau de fer et de nickel.
• Elle est entourée aujourd’hui d’une atmosphère originale composée de 78 % de diazote (N2), 21 % de dioxygène (O2), 0,03 % de CO2 et de quantités variables de vapeur d’eau.
• D’autres planètes telluriques possèdent une atmosphère comme Mars et Vénus, de composition bien différente : 95 % de CO2 et 5 % de N2.
• La planète Terre se distingue des autres planètes du système solaire par la présence de la vie.
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Formation de l’atmosphère primitive 1/2
• La Terre s’est formée il y a 4,5 milliards d’années par accrétion.
• Les impacts météoritiques libèrent une importante quantité d’énergie qui favorise la fusion des roches.
• L’activité volcanique est très élevée et s’accompagne d’un dégazage permettant la formation de la première atmosphère terrestre.
• Sa composition est supposée proche de celle des gaz volcaniques actuels et des chondrites (météorites indifférenciées).
• Elles est donc très riche en vapeur d’eau et dioxyde de carbone.
• On note l’absence de dioxygène.
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Formation de l’atmosphère primitive 2/2
• La surface de la Terre se refroidit progressivement. • La vapeur d’eau atmosphérique se condense et
précipite à la surface de la planète. • Les océans se forment. • La composition de l’atmosphère est alors modifiée :
elle présente une forte concentration en dioxyde de carbone.
• Une partie importante de ce dioxyde de carbone se retrouve dissous dans l’eau des océans.
• Le taux de dioxyde de carbone devait être alors de 60 à 70 %. C’est l’atmosphère primitive .
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Évolution de la composition de l'atmosphère 1/4
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Évolution de la composition de l'atmosphère 2/4
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• Le taux de dioxygène atmosphérique dépend de la tectonique.
• Une forte activité volcanique associée à une dislocation des continents va être à l’origine d’une augmentation du taux de CO2 dans l’atmosphère ce qui va favoriser la photosynthèse et une température de surface plus élevée (effet de serre).
• Au carbonifère, on note une forte activité photosynthétique qui va permettre la capture du CO2 dans la biomasse.
• C’est durant cette période qu’elle est rapidement enfouie mais n’est pas décomposée.
• La majorité des gisements pétrolifères se forme à ce moment là.
Évolution de la composition de l'atmosphère 3/4
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• La composition de l’atmosphère moderne correspond à celle de l’atmosphère actuelle.
• La présence de dioxygène est directement liée à la vie sur Terre.
• La Terre possède aujourd’hui une atmosphère originale puisqu’elle contient du dioxygène (21 %) et une faible quantité de CO2 (0,03 %).
• L’étude des roches montre que cette composition a varié au cours des temps géologiques.
Évolution de la composition de l'atmosphère 4/4
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Trois atmosphères différentes se sont succédées
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L’atmosphère primitive
• formée par le dégazage des volcans au début de l’histoire de la Terre (- 4,5 à - 4 Ga).
• Elle est riche en vapeur d’eau et dioxyde de carbone.
• Au cours du refroidissement de la planète, la vapeur d’eau précipite et forme les océans.
• Cette eau entraîne avec elle une partie du CO2 qui va se retrouver piégé dans les premières roches sédimentaires de type carbonaté.
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L’atmosphère archéenne
• elle montre l’apparition de dioxygène en faible quantité probablement due à la photolyse de l'eau par les rayonnements solaires.
• puis la vie apparaît (- 3,5 Ga) et enfin la photosynthèse (- 2,8 Ga).
• on retrouve les marques de cette atmosphère dans des roches sédimentaires appelées uraninites qui se forment en présence d’une atmosphère pauvre en O2.
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L’atmosphère moderne
• La transition consiste en la transformation d’une atmosphère réductrice en une atmosphère oxydante.
• Le O2 produit par la photosynthèse va tout d’abord être piégé dans les roches sédimentaires de type hématite (formation des BIF ou fers rubanés) puis il va diffuser dans l’atmosphère.
• Ainsi, les roches qui se forment aujourd’hui sont toutes constituées de minéraux oxydés.
• Les événements tectoniques qui animent la surface de la Terre participent à la transformation de l’atmosphère en favorisant la photosynthèse (formation de marges passives) ainsi que l’activité solaire.
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La Terre, une planète avec une atmosphère
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Les différentes couches de l’atmosphère
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Ce qui change avec l’altitude
• En règle générale, la pression atmosphérique diminue de moitié à environ 5 500 mètres et la température moyenne de l'atmosphère diminue de 6,5 °C par 1 000 mètres.
• Cependant ce taux n'est valable que pour une atmosphère normalisée et varie en fait selon le contenu en vapeur d'eau et l'altitude.
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Pression/température/altitude
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Cellule de convection atmosphérique
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Les courants de convection sur la Terre
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Les nuages, effet de la convection
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Convection océanique
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Courants océaniques
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Zone de climat
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Influence du relief
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Les zones de pression (A & D)
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Influence de l’Atlantique