3.2 Variations saisonnières inclinaison de la Terre sur son axe + excentricité de l'orbite

1. 3.2 Variations saisonnières inclinaison de la Terre sur son axe + excentricité de l'orbite

2. c) F10: c) Révolution de la Terre autour du soleil montrant l'alternance des saisons et le changement de la durée du jour. Trajectoire elliptique : l’aphélie et le périhélie l'incidence du rayonnement varie peu près de l'équateur ==> ensoleillement stable; alternance jour/nuit 12H elle varie de plus en plus en s'éloignant de l'équateur ==> contrastes d'ensoleillement suivant les saisons ; alternance jour/nuit variable

3. Les paramètres astronomiques influent sur les entrées du rayonnement solaire. Radiation solaire entrante W.m-2 Mois F11 : Diagramme temps/latitude des entrées des radiations solaires au sommet de l'atmosphère.

4. Les paramètres et cycles de Milankovitch ou Milanković Excentricité Périodicité :≈ 100.000 ans Axe Obliquité Périodicité :≈ 41.000 ans 24,5° 21,5° équateur équateur 1. Actuel Été (HN) Hiver (HN) 2. Dans ≈ 5750 ans Précession Périodicité : ≈ 23.000 ans 3. Dans ≈ 11500 ans Hiver (HN) Été (HN)

5. Conséquences : Excentricité si été = périhélie et hiver = aphélie  + énergie reçue en été et – en hiver si été = aphélie et hiver = périhélie  – énergie reçue en été et + en hiver Obliquité si « faible » inclinaison  saisons peu marquées si « forte » inclinaison  saisons marquées Présession date du changement de saison  365,25 j ≠ un tour parfait de la Terre

6. Variation de l’énergie reçue aux hautes latitudes dans l’année, • Différences de températures entre continents et océans, albédo  gradient thermique • Variations sur les changements de saison, • Différences de températures dans un hémisphère (inclinaison). • Mais même quantité totale annuelle d’énergie reçue par la Terre

7. À l’échelle de la Terre, l’équilibre radiatif est vérifié, mais il existe des zones excédentaires (sources) et déficitaires (puits) en énergie. • pour faire l’équilibre radiatif, il faut compenser les déficits grâce aux excédents • quel mécanisme ?  la convection Déficitd’énergie Excédentd’énergie Déficitd’énergie 2 formes d’énergie à redistribuer pour l’équilibrage énergétique : - la chaleur sensible - la chaleur latente  liée aux phases de l’eau

8. 4) Les températures de surface La répartition des températures en surface reflète-t-elle le bilan radiatif ?

9. F12: Température de surface. Moyenne annuelle; • Himalaya • Andes johan.lemarchand.free.fr

10. Température de surface moyenne en janvier Température de surface moyenne en juillet

11. Conclusion • rayonnement solaire = source d'énergie du système, • l’effet de serre explique la température régnant sur Terre, • les variations saisonnières de températures sont liées aux paramètres orbitaux qui modifient les entrées d'énergie solaire (fonction de la latitude), • disparité spatiale de l'énergie disponible  transferts d'énergie des régions excédentaires vers les régions déficitaires. •  la circulation atmosphérique participe à cette redistribution, • Quelle est l'évolution contemporaine des températures ?

12. Courbes d’évolution de la température depuis 1850 : - globale (ha ut), - dans l’hémisphère nord (centre), - dans l’hémisphère sud (bas). Les ordonnées sont les différences entre la température moyenne calculée sur la période 1961-1990 et la température moyenne de chaque année.

13. Méthane Oxyde nitreux Dioxyde de carbone Concentrations atmosphériques de CO2, de CH4 et de N2O durant les 10 000 dernières années (grands graphiques) et depuis 1750 (médaillons). Les mesures proviennent des carottes de glace (symboles de couleurs différentes correspondant aux diverses études) et d’échantillons atmosphériques (lignes rouges). Les forçages radiatifs correspondants par rapport à 1750 sont indiqués sur les axes à droite des grands graphiques. (IPCC, WG4-AR4)

14. Variabilité spatiale de l’impact sur les températures de surface

15. Forçage naturels seuls (activité solaire et volcanique) Observations Forçage naturels + anthropiques Variation des températures à l’échelle du globe et des continents

16. Évolution projetée de la température en surface pour la fin du XXIe siècle (2090-2099) par rapport à la période 1980-1999, selon les projections moyennes obtenues avec plusieurs modèles de la circulation générale couplés atmosphère-océan pour le scénario A1B du SRES

17. Scénario A1B du SRES (Special Report on Emission Scenarios) : « Hypothèse d’un monde caractérisé par : - une croissance économique très rapide, - un pic de la population mondiale au milieu du siècle, - l’adoption rapide de nouvelles technologies plus efficaces, - l’évolution technologique privilégiant un équilibre des sources d’énergie (fossiles et non-fossiles). »

18. Tendance linéaire des températures annuelles entre 1979 et 2005 (en °C par décennie) + Tendance significative

19. Variabilité saisonnière de l’impact sur les températures de surface

20. Tendance linéaire des températures saisonnières entre 1979 et2005 (en °C par décennie) + Tendance significative

21. + 0,14 °C / décennie + 0,20 °C / décennie DTR = Diurnal Temperature Range - 0,07 °C / décennie

22. Pour aller plus loin : Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), en anglais www.ipcc.ch Groupe d’experts Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat (GIEC), en français www.ipcc.ch/languages/french.htm