Cours 3: système climatique

Question 1

Quelles sont les 5 grandes composantes du système climatique?

Answer 1

• l’atmosphère
• la cryosphère
• la lithosphère
• la biosphère
• l’hydrosphère

Question 2

Quels sont les deux moyens de transmission de chaleur direct dans le système climatique et leur rôle dans ce dernier?

Answer 2

• la conduction : propagation de molécules à molécule dans un corps solide (transfère de chaleur par contact)
• la convection : propagation de la chaleur dans un fluide gazeux ou liquide en mouvement (le chaud monte et le froid descend)

rôle : la surface terrestre, qui est en moyenne plus chaude que l’atmosphère, perd de la chaleur, et chauffe les basse couche de l’atmosphère par conduction. La chaleur est ensuite répartie aux masses d’air par convection

Question 3

Vrai ou faux?

Le rayonnement est un type de transmission de chaleur qui affect le système climatique?

Answer 3

Vrai

Le rayonnement est l’échange d’énergie, mais sans que le milieu soit touché/chauffé

Dans le système climatique : la terre se réchauffe à une température moyenne de 15 degrés, et perd de la chaleur grâce à l’émission de rayons infrarouges (qui mène à l’effet de serre)

Question 4

quelles sont les deux manières de décrire le rayonnement électromagnétique ?

Answer 4

1. corpusculaire : propagation de photons, pas de poids et énergie pure
2. ondulatoire : propagation d’une onde électromagnétique, corps qui à une température plus haute que 0 kelvin, soit -273 degrés C. Plus les ondes sont longues, moins elle on de puissance (comme les ondes radio) et vis versa (comme les rayons X)

Question 5

quelles sont les deux conclusion possible au rayonnement et définissez-les?

Answer 5

diffusé/réfléchi : sans qu’il y ait une modification de son énergie – c’est de l’énergie perdu pour le système climatique parce que la matière n’absorbe pas l’énergie (rayonnement). la diffusion est en plusieurs rayons et la réflexion est en un seul rayon.

absorbé (c’est ce qui crée l’effet de serre) : transfert d’énergie entre le rayonnement et les molécules avec lesquelles il entre en collision. augmentation de l’énergie moyenne des molécules donc elles bougent plus.

Question 6

Lequel entre le soleil et la terre a le rayonnement le plus puissant?

Answer 6

Le soleil

Question 7

quelles est la molécule qui absorbe le plus le rayonnement, et qui est donc l’un des plus grand acteur de l’effet de serre?

Answer 7

H2O

Question 8

qu’elle est la composante du système climatique qui réagit le plus rapidement au forçage externe?

Answer 8

L’atmosphère : elle a un temps de réponse en minutes, semaines, mois ou encore années

Question 9

quels sont les deux principaux constituant de l’atmosphère?

Answer 9

l’azote (N2) et l’oxygène (O2)

mais il ne réagissent pas beaucoup avec le rayonnement solaire et aucunement avec le rayonnement infrarouge. alors, n’ont pas vraiment d’effet

Question 10

Vrai ou faut

Les constituants secondaires de l’atmosphère sont ceux qui ont le plus d’effet?

Answer 10

Vrai

ils réagissent davantage que les constituants principaux, alors leur petite quantité équivaut.

Question 11

quels sont les constituants secondaires de l’atmosphère et quels sont leur actions?

Answer 11

• le H2O, sous forme de nuages, qui ont un effet mixte: effet de serre pour les nuages plus élevés et effet de parasol pour les nuages plus bas. il est également le plus important gaz à effet de serre NATUREL (important échange d’énergie lors des changements de phases), mais ne contribue pas à l’augmentation de l’effet de serre.
• le CO2, CH4, N2O: tous des GES donc absorbent et émettent des RI (rayons infrarouges)
• le O3, qui se trouve dans la troposphère, mais complexe selon ou il se trouve (différent effet)
• Les aérosols: complexe, peuvent avoir un effet direct (réchauffement ou refroidissement en diffusant les RS ou en absorbant les RI) ou un effet indirect (via les nuages)

Question 12

que comprend l’hydrosphère?

Answer 12

océans
mers
lac
rivières
nappes phréatiques

Question 13

vrai ou faut

l’hydrosphère possède une grande capacité thermique?

Answer 13

Vrai

Question 14

quel est le principe de la circulation thermoaline?

Answer 14

l’eau froide plonge parce que sa température est moins élevé et l’eau chaude descend (même prince que la convection d’énergie). les banquises sont composer d’eau salée, alors lorsqu’elles fondent elle relâche de l’eau salée, ce qui mène à une grande concentration saline. les courants de surfaces sont une réponse à cette boucle. cette boucle prend environs 1000 ans

Question 15

que ce passera-t-il si la plongé des eaux froide arrête parce que l’eau se réchauffe ?

Answer 15

le système thermoalin arrêtera et il n’y aura plus de Golf Stream. En Europe, les températures vont diminuer, ce qui entrainera un gros coup de froid. Aussi, les grands vents d’est en ouest ne se réchaufferont plus grâce au golf stream. tout ce qui passe au dessus de ce dernier ne bénéficiera plus de transfert d’énergie.

Question 16

En quoi comporte la cryosphère?

Answer 16

les glaces marines
les calottes de glaces du groenland et de l'antarctique
les glaciers alpins
la neige saisonnière
le pergélisol

Question 17

quel est l’impact de la glace sur les température? et quel impact il y aura si elle fond

Answer 17

La glace à un albédo élevé, alors, elle reflète le rayonnement.

si elle fond, il y aura moins de reflet, et plus d’absorption.
si le pergélisol fond, l’eau sera emprisonné dans le sol, où il n’y a pas vraiment d’oxygène, ce qui la rend propice à se transformer en méthane

Question 18

vrai ou faut

la biosphère absorbe une partie du CO2 produit par les activités humaines

Answer 18

Vrai

cela leur permet d’emmagasiner les traces des climats passer et nous fournis des informations

Question 19

qu’est-ce qu’un gaz à effet de serre

Answer 19

c’est un gaz qui absorbe le rayonnement infrarouges émis par la surface de la terre, l’atmosphère et les nuages, et qui les émet à son tour dans l’atmosphère.
c’est leur structure moléculaire qui leur permettre de faire cela, ce n’est pas tous les gaz qui peuvent le faire.

Question 20

y a-t-il un effet de serre ailleurs que sur Terre?

Answer 20

Oui

• Mars : effet de serre moins important que celui se la terre, pression atmosphérique de 1% celle de la terre. sa température passe donc de -57 à -47 grâce à l’effet de serre
• Vénus : l’effet de serre est plus important que celui de la terre, avec une pression atmosphérique de 100 fois celle de la terre. sa température passe de -46 à 477 grâce à l’effet de serre.

Question 21

vrai ou faut

Le soleil a une énergie potentielle de 1365 W/M2, mais seulement 342 w/m2 sont disponible lorsque les rayon frappe l’atmosphère?

Answer 21

Vrai

le soleil n’éclaire que la moitié de la Terre et certain endroit reçoivent moins d’énergie parce que la Terre est ronde

Question 22

combien de w/m2 d’énergie solaire absorbe les molécules dans l’atmosphère?

Answer 22

67 w/m2

Question 23

vrai ou faut?

77 w/m2 d’énergie solaire sont perdues dans l’atmosphère?

Answer 23

Vrai

certaine molécules ont un effet réfléchissant

Question 24

combien de w/m2 d’énergie solaire retourne dans l’atmosphère suite à l’albédo des différentes surface?

Answer 24

30 w/m2

Question 25

au finale, combien d’énergie solaire se rend à la surface de la Terre

Answer 25

168 w/m2

Question 26

combien de RI son émit par la terre et par l’atmosphère

Answer 26

390 w/m2

Question 27

combien de RI l’atmosphère et les GES absorbent-ils?

Answer 27

350 w/m2

Question 28

Vrai ou faut

un certaine quantité d’énergie de RI est perdu dans l’atmosphère?

Answer 28

Vrai

40 w/m2 sont perdu par une fenêtre atmosphérique

Question 29

vrai ou faut

le rayonnement absorbé par les GES émet de l’énergie vers le haut et vers le bas?

Answer 29

vrai

l’énergie vers le bas : les GES sont dans donc c’est un processus qui est en continue (324 w/m2)

l’énergie vers le haut : quantité qui est de plus en plus faible au fur et à mesure que le processus avance parce que pas assez de molécule pour l’absorption (194 w/m2)

Question 30

qu’est-ce que la chaleur latente?

Answer 30

transfert de chaleur via le cycle d’évaporation/précipitation lors du changements de phases de l’eau (8 w/m2)

Question 31

qu’est-ce que la chaleur sensible?

Answer 31

la surface plus chaude réchauffe l’atmosphère par transfert direct d’énergie (par conduction et convection, mais surtout par convection) ( 24 w/m2)

Question 32

vrai ou faut

il y a un excès d’énergie dans l’atmosphère et un déficite à la surface, ce qui crée un équilibre?

Answer 32

Faut

Il y a plutôt un excès d’énergie à la surface et un déficit dans l’atmosphère (c’est l’inverse de la question), ce qui crée en effet un équilibre

Question 33

Comment peut-on expliquer l’amplification de l’effet de serre?

Answer 33

Au départ, il y avait un équilibre entre tout les énergies apporter à la terre et celle qui sortait vers l’espace, mais aujourd’hui, il y a moins d’infrarouges qui sorte vers l’espace, et plus d’infrarouge dans l’atmosphère