Chapitre 1: La dynamique des conditions météorologiques

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1 Chapitre 1: La dynamique des conditions météorologiques

2 Situation: Tu es à la plage, installé sur une serviette de bain et tu décides d aller te baigner. Résultat? En marchant sur le sable, celui-ci brûle tes pieds. Tu te dépêches de te rendre dans l eau. Quel est le lien entre le soleil, l air et l eau?

3 Chapitre L énergie solaire et la Terre L énergie solaire est responsable de tous les systèmes météorologiques. L énergie thermique : C est l énergie du mouvement des molécules, des ions et des atomes dans une substance. La chaleur : C est l énergie thermique transférée d un objet à un autre. Le Soleil transfert de la chaleur à la Terre selon 3 façons: (p.422) 1- Conduction: Les molécules à haute énergie frappent celles à basse énergie. 2- Convection: Les molécules plus chaudes montent et celles plus froides descendent. (mouvement) 3- Rayonnement: Les molécules ayant beaucoup d énergie émettent des ondes électromagnétiques.

4 Par quel mécanisme de transfert de la chaleur, l énergie thermique du Soleil atteint la Terre? (Justification)

5 Suite 1.1 Le Soleil réchauffe la Terre par le rayonnement. Cette chaleur est ensuite distribuée dans l atmosphère et à la surface de la Terre par conduction et convection. La Terre maintient une température constante. La moitié des rayonnements solaires qui frappent l atmosphère sont atteints par la Terre. L autre moitié est soit absorbée ou reflétée par l atmosphère, l air, les nuages ou le sol. (Voir schéma 13-4) La température moyenne de la Terre est de +15 C.

6 * Figure 13.4, p.424

7 Suite 1.1 Le Soleil émet de l énergie rayonnante sous forme d ondes électromagnétiques. La Terre reçoit cette énergie surtout sous forme de rayonnements infrarouges, visibles, ultraviolets, etc. La Terre à son tour émet des rayons infrarouges. Elle émet autant d énergie qu elle en reçoit.

8 Exercices à faire P. 426 no. 1,2, et 4 P.450 no. 3, 4, 5

9 Quelle substance importante retrouve-t-on sur Terre qui favorise l existence de la vie? (Ceci est la seule substance qui se trouve naturellement dans les trois états: solide, liquide, et gaz.)

10 L EAU

11 1.2 L énergie et l eau Et pourquoi? La surface de la Terre est recouverte principalement d eau. L eau a une chaleur massique très élevée ce qui est une propriété très importante pour la Terre. Cette propriété de l eau aide à réguler (garder constante) la température moyenne sur la Terre.

12 1.2 L énergie et l eau 1) chaleur massique: Chaleur nécessaire pour élever de 1 degré celcius la masse de 1 g de substance. 2) chaleur de vaporisation: Énergie nécessaire pour faire passer 1 g de substance de l état liquide à gazeux. 3) chaleur de fusion: Énergie nécessaire pour faire fondre 1 g de solide.

13 Suite 1.2 Chaleur massique Substance naturelle Chaleur massique (J/g* C) Eau pure 4,18 Eau de mer 3,89 Air sec 1,00 Boue humide 2,51 Brique 0,84 Granite 0,79 Calcaire 0,92 Silicium 0,70

14 Cycle de l eau

15 Suite 1.2 Comment appel-t-on la vapeur d eau présente dans l air?

16 Suite L humidité est l eau sous forme de vapeur (gaz) - L humidité relative représente la quantité de vapeur d eau que l air peut contenir. - L air est saturé quand l humidité relative est 100% - Le point de rosée est une mesure directe de la quantité d eau contenue dans l air et ce, pour une température précise. L eau se dépose ensuite au sol.

17 Suite 1.2 Durant l hiver, la température est froide alors il n y a presque pas de vapeur d eau dans l air, ce qui fait que l air est plus sec. (contraire pour l été)

18 Suite 1.2 Quand l eau s évapore, une partie de l eau se trouve sous forme de vapeur d eau. Le surplus de vapeur d eau se condense sous forme de nuages. Il existe plusieurs types de nuages. Les 3 grandes catégories sont: cumulus, stratus et cirrus. Chacun est retrouvé à une certaine altitude dans l atmosphère.

19 Suite 1.2

20 P. 434 no. 1, 4, et 5 Exercices à faire

21 Pourquoi la surface terrestre de notre planète se réchauffe-t-elle plus facilement que la surface aquatique?

22 1.3 L énergie solaire, le sol et l air Réchauffement du sol: À la même température (T o ) ambiante, le sable et l eau de mer n auront pas le même T o en raison de la chaleur massique élevée de l eau. Ceci, même si le sable et l eau absorbent la même quantité de rayons solaires.

23 Réchauffement de l air: Suite 1.3 L air se réchauffe à l aide des rayons solaires absorbés et conduits par des molécules. La convection se fait. (vu en 1.1) Un réchauffement inégal de l air crée le vent. Ce vent crée les 2 types de brises. L air en se réchauffant devient moins dense et s élève. Il est remplacé par l air froid ce qui crée un courant qui est à l origine des brises de mer et des brises de terre.

24 Suite 1.3 Densité de l air v=ghxauerejac&feature=endscreen&nr=1

25 Suite 1.3 Brise de terre et brise de mer. P.441 (feuille) Brise de mer vers la terre (côte) : Le sol se réchauffe ainsi que l air au-dessus. Cet air chaud monte et remplace l air froid au dessus de la mer qui se dirige alors vers la côte. Ceci a lieu pendant le jour. Brise de terre (côte) vers la mer: Le sol se refroidit ainsi que l air au-dessus. Cet air froid descend vers la mer et remplace l air chaud au-dessus de la mer. Ceci a lieu pendant la nuit.

26 t o > t o < t o < t o > Le jour, une brise de mer souffle vers la côte. Le soir, une brise de terre souffle vers la mer.

27 Suite couches de l atmosphère: (voir schéma) 1) Troposphère 2) Stratosphère 3) Mésophère 4) Termosphère

28

29 La couche la plus froide est la mésophère. La couche la plus chaude est la thermosphère. * L atmosphère est formé d azote (N) à 78%, d oxygène (O 2 ) à 21% et divers gaz à 1% comme le néon (Ne), méthane (CH 4 ), krypton (Kr), hydrogène (H), Ozone (O 3 ), hélium (He), etc.

30 Effet de serre L effet de serre permet de gérer la quantité de rayons thermiques venant du Soleil absorbés ou réfléchis par la Terre. L effet de serre permet une température moyenne terrestre stable et constante. L effet de serre est causé par des gaz atmosphériques comme le dioxyde de carbone(co2), le méthane(ch4), les vapeurs d eau, et l ozone (O3) appelés gaz à effet de serre.