Les facteurs du climat – 2nde

Introduction

            Le CLIMAT est l’aspect du temps sur une longue période en un domaine spatial déterminé. C’est un ensemble ordonné des états de l’atmosphère et de leurs interactions avec la surface sur une période donnée et sur une étendue déterminée.
Selon Max SORRE (1943), le climat est « la série des états de l’atmosphère au-dessus d’un lieu dans leur succession habituelle ». Cette série des états de l’atmosphère est déterminée par la combinaison passagère des valeurs moyennes des paramètres de l’atmosphère que sont les précipitations, les températures, la pression, l’humidité, l’évapotranspiration … Deux types de facteurs influencent le climat : Les facteurs cosmiques et les facteurs géographiques.

I- Les facteurs d’ordre cosmique du climat

Les facteurs astronomiques : qui font intervenir la rotation de la Terre sur elle-même et autour du soleil, entraînant une variation de la quantité d’énergie solaire reçue au niveau de la surface Terrestre au cours d’une journée et au cours de l’année.
Les facteurs cosmiques se composent de l ‘atmosphère et des mouvements de la terre.

1- L’atmosphère et ses différentes couches

a) Définition

L’atmosphère est l’épaisse couche d’air qui enveloppe la terre sur une épaisseur de 800 km. Il est composé d’oxygène 21%, d’azote78% et de gaz rare1%.
L’atmosphère est composée de trois couches superposées les unes sur les autres.

b)Les différentes couches de l’atmosphère.

•  La troposphère : C’est elle qui est en contacte directe avec la terre, son épaisseur varie de 9km au pôle à 15km à l’équateur. La température baisse de 6,5°/ KM en altitude et l’air devient de plus en plus rare. Les vents sont rapides et puissants en altitude : ce sont les JET STREAM                   
• La stratosphère : Elle a une épaisseur qui varie entre 15 à 60 km. La température est constante jusqu’à 25 ou 30 km, ensuite elle augmente brutalement pour atteindre 100° C, vers 60 km.  C’est dans cette touche qu’on a l’ozone qui protège la vie humaine des rayons ultra-violets du soleil.
•  L’ionosphère ou la haute atmosphère : Elle commence à partir de 60km et va jusqu’à 800km. L’air y est de plus en plus rare.

 Faire un schéma des différentes couches de l’atmosphère

c) Le Rôle de l’atmosphère.  

L’atmosphère a trois rôles essentiels : le contrôle de la température, de l’humidité et de la pression.

– Le contrôle de la température     
L’atmosphère filtre les rayons solaires. L’énergie émise par le soleil n’arrive pas totalement sur la terre : 40%sont perdues dans la haute atmosphère, 15% sont absorbées par la vapeur d’eau et l’ozone de la stratosphère.
– Le contrôle de l’humidité                        
     Dans l’atmosphère l’eau est présente à l’état liquide, solide ou gazeux. Lorsque l’air contient le maximum de vapeur d’eau on dit qu’il est saturé et en se refroidissant il libère cette vapeur d’eau   qui revient à l’état liquide.
– Le contrôle de la pression
L’air qui nous entoure a un poids. On mesure ce poids grâce au baromètre. La pression atmosphérique varie avec l’altitude ; à 6000m d’altitude la pression atmosphérique diminue de moitié et la respiration devient difficile.

2- Les mouvements de la terre et ses conséquences géographiques

     Pendant longtemps on a pensé que la terre était immobile. Mais au 16è siècle, Copernic établit le double mouvement de la terre. En effet tout en tournant sur elle-même, la terre tourne autour du soleil.

a)     La rotation de la terre sur elle-même.

   La terre tourne sur elle-même autour d’un axe qui passe par les deux pôles et qu’on appelle axe de rotation. Elle décrit un tour complet sur elle-même en 23h56mn : c’est le jour Sidéral ou civil ( le jour solaire compte 24h). La perception de la rotation est rendue par le mouvement apparent du soleil qui semble se déplacer de l’Est vers l’Ouest alors que la terre tourne d’Ouest en Est.

   Le mouvement de la terre sur elle-même a plusieurs conséquences

– La déviation des mouvements à la surface de la terre.
 La déviation des mouvements à la surface de la terre est due à la force de Coriolis. Tout corps subit une déviation d’autant plus forte que sa vitesse est plus grande. Dans l’hémisphère nord, les mouvements sont déviés vers leurs droites et dans l’hémisphère sud vers leurs gauches (confère direction des vents).

– La succession du jour et de la nuit.
 La terre astre éteinte n’est pas lumineuse par elle-même. Elle reçoit du soleil, chaleur et lumière. Chaque point de la terre est plongé dans la lumière du soleil puis dans l’ombre. Les régions qui voient le soleil sont dans le jour et celles qui sont dans l’ombre sont dans la nuit.

b)    Le mouvement de la terre autour du soleil : la révolution

  La terre tout en tournant sur elle-même décrit une grande courbe fermée ou orbite (terrestre) autour du soleil. La terre s’y déplace à une vitesse de 30km/s et fait un tour complet autour du soleil en 365 jours ¼ : c’est l’année tropique ou solaire ou civil. Dans la révolution, l’axe de rotation de la terre reste incliné par rapport au plan de l’écliptique (soleil) avec lequel, il forme un angle de 66°32’30’’ soit 67°. Cette inclinaison de l’axe des pôles a une conséquence très importante : l’inégalité des jours et des nuits : deux fois par an la terre présente une de ses pôles au soleil. Ce sont les deux solstices qui correspondent aux jours les plus longs. D’autre part deux fois par an la durée du jour est égale à celle de la nuit, ce sont les équinoxes.

– Les solstices et les équinoxes.
Quatre situations privilégiées (bien défini, déterminé) rythment la translation de la terre : les deux équinoxes et les deux solstices.
   En effet deux fois par an le cercle d’éclairement c’est à dire le cercle qui sépare la terre en deux moitiés, l’une à l’ombre l’autre au soleil passe par les deux pôles. A cet effet sur toute la terre sauf aux pôles le jour et la nuit ont la même durée c’est le temps des équinoxes. Deux fois au contraire par an, l’inégalité des jours et des nuits est à son maximum c’est le temps des solstices.

– Au solstice d’été (été Nord boréal).
    Le 22 juin le soleil éclaire le pôle Nord et non le pôle sud. C’est le début de l’été dans l’hémisphère Nord et celui de l’hiver dans l’hémisphère sud. A ce moment :

– Les rayons solaires sont à midi perpendiculaires aux tropiques du cancer qui se trouve à 23°27’ de l’attitude Nord.
– La partie éclairée de l’hémisphère Nord est plus étendue que la partie de l’hémisphère sud. Au cercle polaire boréal (66°33’) le jour dure 24h (jour polaire). Aux latitudes plus hautes on a le soleil de minuit. Le cercle polaire austral subit pendant ce temps une nuit de 24h.
– A l’équinoxe d’automne (automne de l’hémisphère le 23septembre)

   Le 23 septembre le soleil éclaire les 2 pôles. C’est le début de l’automne dans l’hémisphère Nord et celui du printemps dans l’hémisphère sud. A ce moment,

– Les rayons solaires sont à midi perpendiculaires à l’équateur, les deux hémisphères sont également éclairés.
– Au Nord commence une nuit qui durera six mois et au pôle sud un jour de même durée.
– Au solstice d’hiver (hiver de l’hémisphère Nord)

   Le 22 décembre le soleil éclaire le pôle sud mais non le pôle Nord. Les saisons sont inversées et nous avons l’hiver dans l’hémisphère Nord et l’été dans l’hémisphère sud.
  Ace moment, les rayons solaires sont a midi au tropique du capricorne qui se trouve à 23°27’ de latitude sud. La partie éclairée de l’hémisphère sud est plus étendue que la partie éclairée de l’hémisphère Nord.
   Au cercle polaire austral (66°33’ de latitude sud), le jour dure 24h au contraire le cercle polaire boréal (66°33’) subit une nuit de 24h.

– A l’équinoxe de printemps

  Le 21 mars le soleil éclaire à nouveau les deux pôles. La situation est alors identique à celle qui se présentait à l’équinoxe d’automne. C’est le moment où commence au pôle Nord un jour qui durera 6mois et au pôle sud une nuit qui a la même durée.

   L’inégalité des jours et des nuits ainsi que les variations de hauteur du soleil sur l’horizon, sont des phénomènes géographiques fondamentaux ; ils déterminent les climats lesquels conditionnent dans une large mesure la vie des hommes à la surface de la terre.

– La succession des saisons

Les équinoxes et les solstices déterminent les saisons qui sont caractérisées par les différences entre la longueur des jours et des nuits

-L’été est donc la période comprise entre le solstice du 21 juin et l’équinoxe du 23 septembre.
-L’automne est celle qui s’étend de l’équinoxe de septembre au solstice d’hivers (22 décembre).
-L’hivers va du solstice d’hivers à l’équinoxe de printemps ;
-Le printemps va de l’équinoxe de printemps au solstice d’été.

II– LES FACTEURS GEOGRAPHIQUES

1- La répartition des continents et des océans

La répartition des continents et des océans à la surface du globe a des effets climatiques en raison des différences d’échauffement entre terre et océans. Les océans et les mers se réchauffent et se refroidissent plus lentement que les continents. C’est pourquoi les régions littorales ont un climat beaucoup plus clément que les régions continentales. (Citer les différents océans et faite la différence entre mer et Océan)

2- Les courants marins

Les courants marins sont des déplacements d’air chaud et froid à travers des océans dans des directions bien déterminées. Ces courants marins par leur caractère déterminent le climat des côtes qu’ils baignent. Les courants chauds réchauffent les côtes tandis que les courants froids les refroidissent : c’est pourquoi on à des déserts côtiers. Car le courant marin froid entraine les déserts et courant chaud entraine des pluies côtières.

Ex de courant marin chaud : le golf Stream dans l’Atlantique au large des côtes américaines et de Labrador sont des courants de surface.

Ex de courant marin froid : le Kouro Shivo aux des côtes asiatiques qui un courant de profondeur.

3- Le Relief

Le relief agit sur de deux façons : par l’altitude et l’exposition des versants

• L’altitude

La température diminue avec l’altitude d’environ 6,5°C /Km dans la Troposphère. On constate que l’altitude entraine quelque fois un accroissement des précipitations. C’est pourquoi il y a plus de pluie en montagne qu’en plaine.

Exercices

Exo1 : Aux pieds du Tibesti haut de 2924 m, le thermomètre indique 27°C ; quelle température y a-t-il au sommet du Tibesti ?
Exo2 : au sommet du Pilimpukou, la température est de 20°C. Quelle est la température au sol, sachant que Pilimpukou a une altitude de 600m
Exo 3 : le thermomètre indique au sommet et aux pieds d’un Pic respectivement 3,5 et 23°C. Quelle est l’altitude du Pic ?

Solution

Exo1
Calculons la variation de la température
0,65————-100m
x—————–2924m    x= 2924*0,65/100=19°C
Déterminons la température au sommet du Tibesti
T=27-19=8°C

Exo2
La variation de la température
V=600*0,65/100= 3,9°C
La température au sol
T=20+3,9= 23,9 °C

Exo3
 La variation de la température
T= 23-3,5= 19,5°C
L’altitude du pic
0,65———100m
19,5°C——–x= 3000m

• L’exposition des versants

L’exposition par rapport aux vents et rayons solaires peut déterminer le climat de façon locale.

• La végétation

La forêt abaisse la température car elle protège le sol de l’insolation et du rayonnement. Elle dégage en outre de la vapeur qui contribue à accroître les précipitations : c’est le phénomène de l’évapotranspiration. Les forêts sont donc de véritables cheminées qui apportent la pluie. (Sensibiliser donc les élèves a ne pas couper les arbres et mais qu’ils reboisent)

CONCLUSION

L’atmosphère est le siège des phénomènes climatique, ces derniers peuvent être modifiés par les facteurs géographiques.