Chapitre 1.2 la complexité du système climatique Activité 5 : Climat et rétroactions
Page 1 sur 4
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 « rétroactions ». (voir doc1)
Leur connaissance est essentielle pour développer des modèles prédictifs du climat.
Document 1 : Une rétroaction positive : l’effet Larsen
La rétroaction est, au sens large, l’action en retour d’un effet sur le dispositif qui lui a donné naissance.
Données :
Volume total des glaces continentales : 30 x 106 km3
Surface des océans : 70% de la surface terrestre = 357 x 106 km² Masse volumique de la glace : 910 kg/m3
1 kg de glace donne 1,09 x 10-3 m3 d’eau liquide.
Document 3 : Dilatation thermique
l existe dans les océans une profondeur à par r de laquelle la température de l’eau reste à peu près constante.
Cette zone nommée thermocline est située aux alentours des 1 000 m de profondeur.
La dilata on thermique ne concerne donc que l’eau située au-dessus de ce e thermocline. e nombreux e ets locaux peu ent ampli er le phénomène : la hausse du niveau marin en cas de réchau ement clima que ne sera donc pas la m me partout à la surface du globe.
pression constante, tous les corps ont un volume qui varie selon la température. Cette variation est fonction de l’espèce chimique ou du mélange considéré. ans le cas de l’eau pure, le coefficient de dilatation thermique est de 2,6 × 10-4 °C-1. Cela signifie qu’une augmentation de la température de 1 °C pour 1 litre d’eau augmentera son volume de 0,000 26 L, soit 0,26 mL. Ceci peut paraître faible, mais doit être rapporté au olume des océans qui occupent 70 % de la surface du globe (soit 357x106 km²).
Document 2 : dilatation thermique de l’eau
Chapitre 1.2 la complexité du système climatique Activité 5 : Climat et rétroactions
Page 2 sur 4
Document 5: le pergélisol (parfois désigné par le terme anglais permafrost) sous l’arctique
La bombe du pergélisol représente une rétroaction positi e sur l’augmentation de température, conséquence d’un forçage radiatif positif
Document 4: L’albédo
Tout corps réfléchit une partie de l’énergie solaire qu’il reçoit.
Définition : L'albédo est le pouvoir réfléchissant d'une surface, c'est-à-dire le rapport de l'énergie lumineuse réfléchie à l'énergie lumineuse incidente. C'est une grandeur sans dimension.
Plus un corps est clair et plus il est réfléchissant : son albédo est fort.
l’in erse, un corps sombre absorbe da antage les rayons du Soleil : son albédo est faible.
Schématisation d’une rétroaction positive au niveau du climat : l’effet de l’albédo des glaces.
Chapitre 1.2 la complexité du système climatique Activité 5 : Climat et rétroactions
Page 3 sur 4
Document 7 : Des effets modérateurs sur l’évolution de la température
Pour lutter contre le réchauffement climatique, des opérations de reforestation ont été engagées dans différents pays. Ainsi, depuis les 5 dernières années, 33 millions d’arbres ont été plantés en Chine. Certains pays pulvérisent même des records : 67 millions d’arbres plantés en douze heures en Inde en 2017 ! De même, de nombreuses métropoles lancent des campagnes de végétalisation des zones urbaines.
Le végétal, par évapotranspiration, joue localement un rôle régulateur sur la température. De plus, grâce à la photosynthèse, les végétaux chlorophylliens constituent des puits de carbone importants, limitant ainsi le réchauffement climatique à court terme.
Les océans absorbent également 1/3 tiers du CO2 en excès libéré dans l’atmosphère.
Or son augmentation est trop rapide par rapport à la capacité d’absorption.
Document 8: L’eau atmosphérique, paramètre essentiel du réchauffement Document 6: rôle des océans
L’océan, plus froid que l’atmosphère terrestre et de son faible albédo, absorbe 90% de l’excès d’énergie accumulée dans le système climatique terrestre.
L’eau dispose d’une forte inertie thermique : pour augmenter sa température de 1°C, il faut lui apporter 4 fois plus d’énergie qu’à l’air. En conséquence, l’augmentation de sa température est plus lente. Sur une échelle de temps de quelques siècles, la chaleur accumulée dans les océans rejoindra l’atmosphère rendant irré ersible le réchauffement climatique.
L’augmentation de la température de l’atmosphère entraîne l’é aporation d’une partie de la surface des mers et des océans. Elle augmente ainsi la proportion de la apeur d’eau, un gaz à effet de serre, dans l’atmosphère.
Chapitre 1.2 la complexité du système climatique Activité 5 : Climat et rétroactions
Page 4 sur 4 Questions :
1. Conséquence du réchauffement sur le niveau des océans
1.1. Faire un schéma des deux expériences observées dans la vidéo.
1.2. Conclure.
1.3. Calculer l’élé ation du ni eau marin si 50% des glaces continentales fondaient.
1.4. Dilatation des océans :
Calculer l’élé ation du ni eau marin si la température du premier kilomètre d’eau de mer augmentait de 0,6°C comme l’atmosphère.
2. Représenter une boucle de rétroaction positive de la fonte des neiges et glaces.
3. Rôle des océans :
Expliquer pourquoi les océans limitent le réchauffement de l’atmosphère à court terme mais peu ent l’aggra er sur le long terme.
4. éterminer le risque climatique qu’entraîne la fonte du pergélisol. Construire une boucle de rétroaction positive de la fonte du pergélisol.
5. Démontrer qu’à court terme, l’augmentation de la égétalisation continentale est à l’origine d’une rétroaction négative sur la température moyenne.
6. Citer les facteurs à l’origine d’une rétroaction positive ou négative ayant pour origine l’eau atmosphérique.
Construire une boucle de rétroaction positive et une boucle de rétroaction négative.
