Terminale Enseignement Scientifique SVT Thème 1 – Chapitre III
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Activité 1 : Comment le climat futur est-il prédit à partir de modèles climatiques ?
Savoir faire Savoirs
- Mettre en évidence le rôle des différents paramètres de l’évolution climatique en exploitant un logiciel de simulation ou par la lecture de graphiques
Le fonctionnement des modèles climatiques et leurs estimations globales et locales à venir sur des décennies ou des siècles.
Les émissions de gaz à effet de serre dans l’atmosphère augmentent le forçage radiatif entrainant un réchauffement climatique global. Aujourd’hui, les scientifiques disposent de modèles numériques pour créer des projections sur l’évolution du système climatique au XXI° siècle. L’anticipation du climat futur est un enjeu majeur.
Ressources :
- Document 3 p.67 et documents p.68 et 69 du livre Hatier - Documents 1 à 6
- Vidéo « Simulation et modélisation » (svt4ever.fr)
Consignes :
1. Expliquer ce qu’est un modèle climatique et comment il est construit.
2. Expliquer pourquoi il peut exister plusieurs modèles du système climatique.
3. Expliquer comment les informations données par un modèle climatique sont exploitées pour prédire le climat futur.
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Document 1 : La construction d’un modèle climatique - @LeLivreScolaire
Comme le climat est complexe, les modèles climatiques peuvent prendre en compte un nombre fixé de variables et donc se rapprocher plus ou moins de la réalité́. Mais la prise en compte d’un grand nombre de phénomènes rallonge le temps de calcul.
Les modèles climatiques sont ensuite testés sur les climats connus des dernières décennies pour voir s’ils sont efficaces en terme de prévisions. Ils sont améliorés puis utilisés pour estimer les variations futures.
L’établissement d’un modèle climatique comporte plusieurs étapes : des observations (directes et indirectes) puis l’application des lois fondamentales de physique, chimie, biologie et mathématiques connues.
Les modèles peuvent être utilisés à différentes échelles de temps (court, moyen ou long terme) et d’espace (région, pays, monde, etc.).
Document 2 : Le maillage terrestre - @IPSL Les phénomènes physiques (atmosphériques, océaniques) sont traduits en équations (mécanique des fluides, thermodynamique…), puis les ordinateurs (supercalculateurs) permettent de créer un modèle.
L’atmosphère et la surface terrestre sont découpées en mailles de quelques kilomètres à quelques centaines de km de côté pour plus de simplicité et de précision.
L’évolution de la puissance de calcul des ordinateurs a permis l’intégration de plus de paramètres pour chaque maille et les interactions entre les mailles. En augmentant le nombre de mailles le découpage est plus fin et donc le modèle plus précis.
Colonne atmosphérique
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Représentation d’une colonne atmosphérique à partir du maillage terrestre : @Belin
Document 3 : L’évolution des modèles - @Magnard
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Document 4 : L’évaluation de la fiabilité des modèles - @Magnard
Pour évaluer leur capacité à décrire fidèlement les caractéristiques du climat, les prédictions des modèles sont confrontées aux résultats obtenus avec les observations et les mesures faites sur Terre ou par des satellites (Cf windy.com). Cette évaluation est importante, car il existe beaucoup de modèles climatiques indépendants, chacun prenant en compte des données multiples et variées.
Document 5 : L’amélioration des modèles - @Magnard
Document 6 : Simulation de paléoclimats - @Belin
