Les conditions météorologiques au Canada Comprendre leur démesure

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1 Les conditions météorologiques au Canada Comprendre leur démesure Aperçu général Dans cette leçon, les élèves étudient l interaction dynamique des masses d air en Amérique du Nord et les conditions météorologiques extrêmes et souvent spectaculaires auxquelles elles donnent naissance. Les élèves étudient la nature et l origine des cinq grandes masses d air qui influencent les conditions météorologiques au Canada et les phénomènes dramatiques (orages et tornades) provoqués par l interaction entre ces masses d air. Niveau ciblé 9 e à 12 e année Durée De une à deux heures, selon le niveau et la maîtrise de la technologie Liens avec le programme d études Colombie-Britannique, Géographie de 12 e année et Sciences de la Terre et de l Espace de 11 e année Tout autre cours de géographie physique de la 9 e à la 12 e année Liens avec les Normes nationales canadiennes en géographie Élément essentiel N o 1 (9 e à 12 e année) Monde et spatialité Utilisation de cartes, globes et atlas (Utiliser des cartes et autres représentations géographiques pour analyser des événements d importance mondiale et suggérer des solutions) Élément essentiel N o 2 (9 e à 12 e année) Lieux et régions Interdépendance des lieux et régions (Interpréter les rapports qui existent entre les différentes parties d un système) Élément essentiel N o 3 (9 e à 12 e année) Systèmes physiques Les composants du système physique de la Terre / variations climatiques saisonnières (Décrire en quoi les processus physiques de la Terre sont dynamiques et interactifs) Habileté géographique N o 1 (9 e à 12 e année) Poser des questions géographiques Poser des questions, spéculer et répondre à des questions sur les raisons pour lesquelles les choses sont là où elles sont Habileté géographique N o 2 (9 e à 12 e année) Recueillir l information géographique Trouver et recueillir systématiquement l information géographique, lire et interpréter des cartes et autres représentations graphiques de lieux dans des sources géographiques primaires et secondaires Le Conseil canadien de l enseignement de la géographie 1

2 Liens avec les Normes nationales canadiennes en géographie (suite) Habileté géographique N o 4 (9 e à 12 e année) Analyser l information géographique Remarquer des rapports et similitudes entre régions, reconnaître des répartitions et inférer à partir de cartes, graphiques, diagrammes, tableaux et autres sources Habileté géographique N o 5 (9 e à 12 e année) Répondre à des questions géographiques Faire la synthèse de l information géographique et formuler des extrapolations et des conclusions basées sur les données recueillies, organisées et analysées Le Grand Atlas du Canada Accéder au site Web du Grand Atlas du Canada à l adresse et aux pages correspondant aux parties suivantes de la section Écarts de température : Là où le temps commence / Collision des masses d air / Anatomie d un orage / Tornades terrifiantes REMARQUE : On peut également utiliser la version imprimée du Grand Atlas du Canada aux pages 14 et 15. Ressources supplémentaires, matériel et équipement Laboratoire d ordinateurs reliés au réseau Internet et imprimante Fiche de travail Pour les activités d enrichissement : - Projet atmosphère Canada, Module 1 (Temps violent), Module 8 (Pression : anticyclones et dépressions) et Module 9 (Vents d ouest et courants-jets) à l adresse - On trouve d autres leçons dans le site du Weather Network des États-Unis : Pour les masses d air et les précipitations frontales : (Royaume-Uni) (Canada, en anglais) (Canada, en français) (États-Unis) Objectif général L objectif principal de cette activité est d analyser les causes des conditions météorologiques extrêmes que l on trouve au Canada et de comprendre comment elles naissent et se développent. Objectifs spécifiques À la fin de la leçon les élèves seront capables : de naviguer dans le site Web du Grand Atlas du Canada et ses pages sur les écarts de température de comprendre la nature des masses d air qui influencent les conditions météorologiques au Canada d étudier le point de rencontre de deux masses d air pour déterminer les conditions nécessaires à la formation d un orage d expliquer les conditions météorologiques qui provoquent des phénomènes extrêmes Le Conseil canadien de l enseignement de la géographie 2

3 de tirer des conclusions sur les conditions météorologiques extrêmes au Canada basées sur l analyse des données recueillies dans le site Web du Grand Atlas du Canada Leçon Introduction Développement Conclusion Conclusion (suite) Enseignant(e) Avant de se rendre aux ordinateurs, vérifier les connaissances préalables et les intérêts des élèves en demandant à la classe de s organiser en paires et de se livrer à un remue-méninges sur le temps afin de dresser une liste des conditions météorologiques extrêmes, ce qu elles sont et où elles se produisent. Faire la synthèse de toutes ces informations dans un aide-mémoire commun. Y ajouter les informations recueillies dans le Grand Atlas du Canada et d autres sources (Voir Lectures supplémentaires). Une fois la cueillette d informations terminée, conduire les élèves au laboratoire d ordinateurs et leur présenter le site du Grand Atlas du Canada (ou l Atlas imprimé). Aider les élèves à accéder aux pages du site et expliquer l importance de suivre les instructions de la fiche de travail. Demander aux élèves de répondre aux questions de la fiche de travail. Revoir les réponses avec la classe. La fiche de travail permet aux élèves d acquérir des connaissances de base sur les causes des précipitations frontales dans une masse d air de basse pression de latitude moyenne. Un exemple d activité extrême associée à ces conditions peut être une tornade. Il est souhaitable de prolonger la leçon par une activité d enrichissement afin de comprendre en profondeur les caractéristiques tridimensionnelles de l atmosphère et les rapports qui unissent masses d air et conditions météorologiques extrêmes. Élève En paires, remue-méninges sur ce que sont les conditions météorologiques et les régions où se produisent les plus extrêmes (chaudes / froides / humides / venteuses / ensoleillées / brumeuses / tornades / ouragans / orages / incendies). Faire la synthèse de toutes les informations recueillies et les consigner sous la direction de l enseignant(e) sur une grande feuille de papier qui servira d aidemémoire. Répondre aux questions de la première partie de la fiche de travail à l aide des informations recueillies dans le site du Grand Atlas du Canada. Écrire les corrections sur la fiche de travail pour démontrer sa maîtrise de la matière. Le Conseil canadien de l enseignement de la géographie 3

4 Enrichissement Les modules du Projet atmosphère Canada constituent une excellente ressource d enrichissement à cette leçon. Dans chaque module, on trouve un exposé sur un sujet précis accompagné d une ou deux activités à faire en classe. Le premier module traite du temps violent. Il est divisé en trois catégories : orages / ouragans / tempêtes hivernales). Le module 8 porte sur la pression atmosphérique (configuration de la pression en surface, déplacement de l air et anticyclones et dépressions). Le module 9 porte sur les vents d ouest de l atmosphère supérieure et les courantsjets. Ces leçons sont faciles à suivre et ne font appel à aucune connaissance extérieure. L expérience ci-dessous provient du réseau Météo Média des États-Unis qui présente les leçons sur le temps et l atmosphère. Démonstration : Matériaux : Objectif : Hypothèse : Déroulement : Masses d air et fronts 1 grand bocal de verre, 1 cruche, colorant alimentaire rouge, eau très chaude Démontrer le mouvement de l air à différentes températures (densités) Quand une masse d eau froide rencontre une masse d eau chaude, 1. Remplir à moitié le bocal avec de l eau glacée 2. Remplir la cruche d eau très chaude, ajouter une goutte de colorant 3. Verser lentement un filet d eau chaude dans le bocal incliné 4. Illustrer et décrire ce qui se passe 5. Attendre un moment, puis illustrer et décrire ce qui se passe Analyse : 1. Pourquoi les deux masses d eau ne se mélangent pas tout de suite? 2. Pourquoi se mélangent-elles plus tard? 3. Comment cette expérience illustre-t-elle le mouvement de deux masses d air dans l atmosphère? Solution : L eau chaude, rouge, reste au-dessus de l eau froide. Au fur et à mesure que la température des deux masses d eau se rapproche, elles se mélangent. Analyse : les masses d air froid de haute densité dans l atmosphère ne se mélangent pas avec les masses d air chaud de faible densité. À l endroit où les deux masses entrent en contact, elles forment un front. Bien qu avec le temps, la densité et température des deux masses se rapprochent, le mouvement des masses d air et des fronts constitue un élément important du mécanisme de formation des conditions météorologiques. Évaluation Évaluer les réponses des élèves aux questions de la fiche de travail. Le Conseil canadien de l enseignement de la géographie 4

5 Lectures supplémentaires (en anglais) Smith, Douglas B., Everything You Need to Teach Weather & Climate, Discovery Channel, School Teachers A-Z Resource Books Burt, Christopher C., Extreme Weather a guide and record book, W.W. Norton & Co. Buckley, Bruce, Weather a Visual Guide, Firefly Books Challoner, Jack Hurricane and Tornado, Dorling Kindersley Eyewitness Books Cosgrove, Brian Weather, Dorling Kindersley Eyewitness Books Sites Web en français : (en particulier la section «Phénomènes») M_t_o_et_fronts/-_Les_fronts_3c9.html Le Conseil canadien de l enseignement de la géographie 5

6 Fiche de travail Les conditions météorologiques au Canada Comprendre leur démesure Nom : Date : Dans cette leçon, vous devez utiliser les ressources du Grand Atlas du Canada en ligne pour analyser l information géographique sur la nature et l origine des cinq grandes masses d air qui influencent le temps au Canada. Vous devez ensuite étudier les résultats dramatiques (orages et tornades) qui résultent de l interaction entre ces différentes masses d air. Accédez au site du Grand Atlas du Canada (ou ouvrez sa version imprimée aux pages 14 et 15). PREMIÈRE PARTIE : Masses d air (Là où le temps commence et Collision des masse d air) 1. Répondre aux questions suivantes à l aide de la section Là où le temps commence : a) Quelles sont les deux conditions uniformes qui définissent une masse d air? b) Les hivers rigoureux du Canada sont provoqués par la masse continentale arctique qui naît au-dessus de la toundra couverte de neige du Nord du Canada. Quelles sont les conditions uniformes associées à cette masse d air? c) Formée au-dessus de grands plans d eau, la masse d air est chaude et humide. d) La masse d air maritime polaire au-dessus de l Atlantique et du Pacifique apporte de la pluie, de la brume et de la neige aux régions côtières. Quelles conditions uniformes sont associées à cette masse d air? Le Conseil canadien de l enseignement de la géographie 6

7 e) De quelle région provient la masse d air maritime tropicale de l Atlantique, chaude et humide? f) Une masse d air ne parvient que rarement au Canada. Elle est chaude et sèche, mais se dissipe en se déplaçant vers le nord. Quelle est cette masse d air? g) Étudiez les cartes Masses d air en hiver et Masses d air en été. Le courant-jet pousse les masses d air au-dessus du Canada d ouest en est. Quelles sont les deux masses d air dominantes qui influencent le temps dans la région que vous habitez? En été?. En hiver?. h) Le courant-jet polaire constitue le plus vaste front qui influence notre temps. Il marque la limite de la rencontre de l air venu du nord et de l air venu du sud. 2. Lisez la section Collision des masses d air (Site Web ou page 14 du Grand Atlas du Canada) et répondez aux questions suivantes : a) Expliquez la formation d un front froid et la formation d un front chaud: Front froid : Front chaud : Le Conseil canadien de l enseignement de la géographie 7

8 b) À quel type de front correspond la formation de gros cumulus et cumulonimbus qui déclanchent de fortes pluies et des orages? c) Encerclez la zone qui connaît les plus fortes précipitations et les vents les plus violents dans un front froid : En avant Derrière Le long de Au-dessus d) Si vous observez le ciel et voyez des cirrus suivis par la formation de nuages en hauteur qui provoque des précipitations abondantes, vous assistez au passage de quel type de front? DEUXIÈME PARTIE : Mauvais temps (Anatomie d un orage et Tornades terrifiantes) 1. Lisez la section Anatomie d un orage (Site Web ou page 14 du Grand Atlas du Canada) et répondez aux questions suivantes: a) Expliquez le processus initial de création d un orage. b) Comment l instabilité atmosphérique contribue-t-elle au processus de création d un orage? c) Quand le nuage d orage atteint sa forme de cumulonimbus, qu est-ce qui lui donne sa forme d enclume? Le Conseil canadien de l enseignement de la géographie 8

9 d) La masse d air ascendant du cumulonimbus redescend vers la terre en courants descendants secs et froids en bordure de la masse d air chaud et humide du centre de l orage. Comment s appellent ces courants froids? Ces courants froids peuvent créer de violentes bourrasques de vent et de pluie qui s appellent des : _ e) Dans un orage, les éclairs sont engendrés par l électricité statique qui s accumule entre la masse d air froid descendant qui porte une charge et la masse d air chaud ascendant qui porte une charge. f) Les éclairs se déplacent à la vitesse de kilomètres par seconde. 2. Lisez la section Tornades terrifiantes (Site Web ou page 15 du Grand Atlas du Canada) et répondez aux questions suivantes : a) Quelle est la seule région du Canada qui ne connaît pas de tornades? b) En quelle saison ou époque de l année les tornades se produisent-elles le plus souvent au Canada? c) Où au Canada les tornades se produisent-elles le plus souvent? d) Expliquez comment une tornade se forme à l intérieur d un orage : Le Conseil canadien de l enseignement de la géographie 9

10 TROISIÈME PARTIE : Synthèse 1. En vous basant sur les informations que vous avez recueillies dans le Grand Atlas du Canada (version imprimée ou en ligne), expliquez pourquoi le sud de l Ontario et les Prairies sont les régions les plus susceptibles de connaître des conditions météorologiques extrêmes et des tornades. Le Conseil canadien de l enseignement de la géographie 10