Chap 2 : la complexité du système climatique

CHAP 2 : LA COMPLEXITE DU SYSTEME CLIMATIQUE

Video du cours : https://www.youtube.com/watch?v=Ha40gjRrLW8

Le système climatique de la Terre repose sur la présence de différentes enveloppes superficielles qui interagissent via des flux de matière et d’énergie : atmosphère, hydrosphère, biosphère et lithosphère. La connaissance de ces interactions, à différentes échelles spatiales et temporelles, permet de comprendre le fonctionnement de cette réalité complexe.

Les scientifiques utilisent différents indices pour reconstituer les changements passés du climat et observer son évolution actuelle. Pour comprendre les variations du climat, il est nécessaire d’identifier les paramètres qui le contrôlent.

             I)       Climat et météo, une affaire d’échelle

TD TRUMP erreur entre climatologie et météorologie

Exercice calcul de la vitesse du réchauffement à partir du graphique: Avant 1900, les anomalies de température par rapport à la période de référence donnent une valeur moyenne plutôt constante proche de -0.6°C, il faisait donc plus froid ; alors qu’après 1900, on note une augmentation importante de ces anomalies et après l’an 2000, l’anomalie devient positive ce qui signifie qu’il y a un réchauffement croissant qui se poursuit.

Vitesse réchauffement (1910-1975) = 0,4/65 = 0,006 °C/an

Vitesse réchauffement (1975 - 2005) = 0,6/30 = 0,02 °C/an      DONC   le réchauffement actuel est le plus rapide connu

https://www.youtube.com/watch?v=UiMbVEd4Ekk&t=1s

L’un des arguments des climato-sceptiques est de dire qu’il existe des preuves de variations du climat avant l’apparition de l’Homme.

Quels indicateurs permettent de rendre compte des variations du climat passées et actuelles ?

II) Les indicateurs des variations climatiques 

A)  Reconstituer les climats passés grâce à la palynologie * Tp palynologie avec indicateurs de correction 

B)   les indicateurs des variations climatiques récentes

Livre p 36-37 et activité argumentation notée

BILAN : On constate que la température de la Terre a beaucoup changé au cours des temps, et sur différentes échelles de temps.

Il existe des variations naturelles de la température moyenne, avec une quasi-périodicité d’environ 100 000 ans :

on constate que les périodes de refroidissement  sont très lentes (glaciaires de 90 000ans ), alors que les réchauffements sont rapides (interglaciaires de 10 000 ans).

La période actuelle est une période interglaciaire, avec des fluctuations notables, telles que le «petit âge glaciaire » dans les années 1550 à 1850 , et une période de réchauffement depuis les années 1850 qui montre une vitesse de réchauffement très rapide en lien avec les GES produits par l’Homme.

Observations sur quelques dizaines d’années :5 indicateurs :

  Sujet B :   élévation du niveau marin. 

  Sujet C :   diminution de la surface de la banquise arctique.

  Sujet D :   dégel du permafrost.

  Sujet E :    Recul du front des glaciers continentaux.

III) Les Gaz à Effet de Serre à l’origine du dérèglement climatique

Dans l’atmosphère : GES  ( CO2 , vapeur d’eau atmosphérique, méthane…) augmentent,Þle système climatique se réchauffe (= il gagne plus d’énergie qu’il n’en perd).  On parle de FORCAGE RADIATIF .

IV) Amplification et Atténuation du réchauffement climatique.

L’augmentation de la température moyenne du globe a des conséquences sur un grand nombre de phénomènes. Certains d'entre eux ont, à leur tour, un effet sur la température moyenne : on appelle ces mécanismes, des "rétroactions". Une rétroaction correspond à une action en retour d’un phénomène (B) sur le phénomène de départ (A)

• Le réchauffement climatique initié par un effet de serre qui augmente a des conséquences qui en retour, vont amplifier le réchauffement climatique.

  Þon appelle ces mécanismes, des rétroactions positives.
• Rmq: lorsqu’un phénomène peut atténuer le réchauffement climatique : rétroaction négative.

  Ex: augmenter la photosynthèse en plantant des arbres.

https://www.youtube.com/watch?v=JQMJnUx-wfA&list=PL8RWuScMPnA_uTLxbG4LQMXE1aUHSc56N&index=8

TD : Des rétroactions positives et leurs actions sur le dérèglement climatique : Risque d’EMBALLEMENT incontrôlable du réchauffement climatique ?

BILAN : Le climat terrestre : un système complexe

L’évolution de la température terrestre moyenne résulte de plusieurs effets amplificateurs (rétroactions positives  et quelques effets amortisseurs (rétroactions négatives) : L’augmentation de la température de l’atmosphère entraîne un réchauffement des eaux de surface des océans et une élévation du niveau marin par le phénomène de la dilatation thermique. Il est à noter que la fonte des glaciers (et pas de la banquise) contribue aussi à cette montée du niveau des océans. L’évaporation océanique augmente aussi, provoquant une augmentation de la teneur de l’atmosphère en vapeur d’eau (Gaz à Effet de Serre = GES) induisant donc une augmentation de la température de l’atmosphère, on parle de rétroaction positive. D’autre part, l’augmentation de la température atmosphérique provoque la fonte des glaces (banquise et glaciers) et le dégel du pergélisol (permafrost). La fonte des glaces entraîne une diminution de l’albédo global terrestre, ce qui augmente la quantité d’énergie absorbée par la Terre (forçage radiatif positif) et donc réchauffe l’atmosphère: c'est aussi une rétroaction positive. Le dégel du permafrost entraine une libération importante de GES dans l’atmosphère et donc augmente la température de l’atmosphère (rétroaction positive). Enfin à court terme, l’augmentation de la température et de la teneur en CO₂ de l’atmosphère favorisent l’augmentation de l’activité photosynthétique des végétaux, les plantes grandissent plus vite, ce qui favorise le prélèvement de dioxyde de carbone dans l’atmosphère et donc freine son augmentation. Il s’agit d’une rétroaction négative.

• Construction d'un schéma fonctionnel mettant en relation les différents paramètres, les actions et rétroactions qui modifient la température atmosphérique.