Du bilan énergétique aux rétroactions : comprendre ce qui fait évoluer le climat.
FIL CONDUCTEUR
Climat ≠ météo → GES et forçage →
rétroactions → rôle de l'océan → esprit critique.
COURS 3 | POURQUOI
J'écoute
Pourquoi cette séance ?
Programme : thème 1 « Science, climat et société » (1.2).
Après l'atmosphère (1.1) : on regarde le système
(interactions + bilan énergétique).
Objectif citoyen : lire un graphique, une affirmation médiatique,
sans confondre fait, modèle et opinion.
COURS 3 | MODE D'EMPLOI
À noter = dans le cahier
Comment suivre
À noter
J'écoute
À faire
À vivre
On mobilise l'équilibre radiatif et l'effet de serre vus en Première.
COURS 3 | PLAN
J'écoute
Plan de la séance
Climat ≠ météo + indicateurs
Système climatique (5 enveloppes)
GES, forçage radiatif et +1 °C
Rétroactions (amplifient / stabilisent)
Océan : énergie, niveau des mers, CO₂
Esprit critique (climato-scepticisme)
I | VOCABULAIRE
À noter
1Climat ≠ météo
CLIMATOLOGIE
Variations du climat local ou global à
moyen / long terme
(années, siècles, millénaires…).
MÉTÉOROLOGIE
Phénomènes atmosphériques prévus à
court terme
(jours, semaines).
Un hiver froid local n'annule pas une tendance globale sur des décennies.
I | INDICATEURS
À noter
Indicateurs du climat global
Température moyenne de la Terre (terrain + satellites).
Niveau des océans.
Étendue des glaces polaires et des glaciers.
Autres : événements extrêmes, extension saisonnière de la banquise…
FAIT DU PROGRAMME
Depuis plusieurs centaines de milliers d'années, jamais le CO₂
atmosphérique n'a augmenté aussi rapidement qu'aujourd'hui.
I | ACTIVITÉ
À faire
Classer (2 min)
Pour chaque affirmation : climat ou météo ?
« Il neigera mardi à Lyon. »
« La température moyenne mondiale a augmenté d'environ 1 °C depuis 1850. »
« Août 2003 a été caniculaire en France. »
« La banquise arctique d'été a diminué sur plusieurs décennies. »
II | SYSTÈME
À noter
2Cinq enveloppes en interaction
Le système climatique = interactions à plusieurs échelles d'espace et de temps.
ATMOSPHÈRE
Gaz, GES, vapeur d'eau, circulation.
HYDROSPHÈRE
Océans, eaux continentales.
CRYOSPHÈRE
Glaces, neige, permafrost.
BIOSPHÈRE
Vivant : puits / sources de CO₂.
LITHOSPHÈRE
Sols, roches, reliefs, carbone.
II | SCHÉMA
J'écoute
Une idée simple du système
III | FORÇAGE
À noter
3GES, forçage et +1 °C
À COPIER
Depuis ~150 ans : réchauffement global ≈ +1 °C.
C'est la réponse du système à l'augmentation du
forçage radiatif liée aux émissions de GES
(CO₂, CH₄, N₂O, vapeur d'eau…).
Forçage radiatif = différence entre énergie radiative reçue et énergie radiative émise.
III | MÉCANISME
À noter
Chaîne de causalité (idée)
Plus de GES → l'atmosphère absorbe davantage l'IR thermique
émis par la surface.
Puissance radiative reçue par la surface / atmosphère ↑.
Perturbation de l'équilibre radiatif préindustriel.
Énergie supplémentaire surtout stockée par les océans
(aussi air et sols) → T ↑ et niveau des mers ↑.
III | SPECTRES
À noter
Capacité d'un gaz à influencer l'effet de serre
SAVOIR-FAIRE
On croise spectre d'absorption
(quelles longueurs d'onde ?) et abondance
(combien y en a-t-il ?).
CO₂, H₂O, CH₄, N₂O absorbent dans l'infrarouge.
N₂ et O₂ (majeurs) : contribution négligeable à l'effet de serre.
III | CALCUL
À faire
Mini-calcul : forçage du CO₂
FORMULE (SIMPLIFIÉE)
\( \Delta F = 5{,}35 \,\ln\!\left(\dfrac{C}{C_0}\right) \)
en \(\mathrm{W\cdot m^{-2}}\)
Avec \( C_0 = 280\,\mathrm{ppm} \) et \( C = 420\,\mathrm{ppm} \) :
calculez \( \Delta F \). Signe ? Ordre de grandeur ?
IV | RÉTROACTIONS
À noter
4Rétroactions : amplifier ou stabiliser
POSITIVE (AMPLIFICATRICE)
La réponse du système renforce la perturbation initiale.
NÉGATIVE (STABILISATRICE)
La réponse s'oppose à la perturbation (amortit).
IV | EXEMPLES
À noter
Trois amplificateurs du programme
Vapeur d'eau : T ↑ → plus d'H₂O gazeuse (GES) → effet de serre ↑.
Albédo : moins de glaces → surface plus sombre → plus d'absorption.
Permafrost : dégel → libération de GES.
STABILISATEUR (EX.)
À court terme, organismes chlorophylliens =
puits de CO₂ (rétroaction négative).
IV | ALBÉDO
À faire
Calcul : puissance absorbée
FORMULE
\( P_{\mathrm{abs}} = (1 - A)\,\dfrac{S}{4} \)
avec \( S = 1361\,\mathrm{W\cdot m^{-2}} \)
Calculez \( P_{\mathrm{abs}} \) pour \( A = 0{,}30 \) puis \( A = 0{,}25 \).
Que devient \( \Delta P_{\mathrm{abs}} \) si l'albédo baisse ?
V | OCÉAN
À noter
5L'océan, amortisseur majeur
ÉNERGIE
Absorbe une grande part de l'énergie additionnelle
→ dilatation thermique → niveau des mers ↑.
CO₂
Absorbe une partie du CO₂ anthropique
(amortisseur chimique / biogéochimique).
CONSÉQUENCE
Accumulation d'énergie dans l'océan → changement
irréversible à l'échelle de plusieurs siècles.
V | GLACES
À noter
Glaces continentales ≠ glaces de mer
CONTINENTALES
Calottes, glaciers : eau « hors océan ».
Fusion → ajoute du volume à l'océan.
DE MER (BANQUISE)
Déjà dans l'océan. Fusion :
effet négligeable sur le niveau moyen
(comme un glaçon qui fond dans un verre).
V | CALCUL
À faire
Ordre de grandeur : dilatation
FORMULE
\( \Delta h \approx H\,\beta\,\Delta T \)
avec \( \beta \approx 2{,}0 \times 10^{-4}\,\mathrm{K^{-1}} \)
Pour \( H = 1000\,\mathrm{m} \) et \( \Delta T = 0{,}5\,\mathrm{K} \),
estimez \( \Delta h \) (m puis cm). Ce n'est qu'une partie
de la hausse du niveau des mers.
VI | ESPRIT CRITIQUE
À noter
6Climato-scepticisme
QUESTION DU PROGRAMME
Débat scientifique… ou biais de raisonnement et d'argumentation ?
Lien cours 1 : distinguer fait, modèle, opinion, et vérifier l'échelle (temps / espace).
VI | MÉTHODE
J'écoute
Ce qui ressemble à de la science…
Cherry-picking : choisir la fenêtre de temps qui arrange.
Confusion climat / météo.
« Il a toujours fait chaud » sans données ni échelle.
Une vidéo vs des séries validées (peer review, GIEC, académies).
VI | ACTIVITÉ
À faire
Décortiquer (binômes, 4 min)
AFFIRMATION
« Il a neigé en avril : le réchauffement climatique n'existe pas. »
Climat ou météo ?
Quelle échelle manque ?
Proposez une reformulation scientifiquement plus juste.
VI | SOCIÉTÉ
J'écoute
Au-delà de la physique (aperçu)
Pistes programme (souvent avec SVT / géographie) :
Extrêmes météo et réchauffement
Agriculture, littoraux, populations
Maladies vectorielles
Côté PC aujourd'hui : maîtriser le mécanisme
pour juger les discours.
Continuez le livrable 1
(problématique + calcul + sources).
Cours gratuit | Enseignement scientifique terminale | Lucas Tachen Migheli
Comment fonctionne le système climatique terrestre ?
Thème 1.2 | Publié le
| Mis à jour le
Ce cours gratuit d'enseignement scientifique terminale (thème 1.2) distingue climat et météo, présente les indicateurs climatiques, les gaz à effet de serre et le forçage radiatif, puis les rétroactions (vapeur d'eau, albédo, permafrost) et le rôle amortisseur de l'océan.
Il développe aussi l'esprit critique face aux discours climato-sceptiques. Format diaporama responsive, police dys, idéal pour la classe ou la maison. Par Lucas Tachen Migheli.