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Univers TERRE ET ESPACE Chapitre 6L’espace et l’atmosphère 6.1 L’espace SoleilM

Univers TERRE ET ESPACE Chapitre 6L’espace et l’atmosphère 6.1 L’espace SoleilMercure, Vénus, Terre, Mars (Planètes telluriques: roches + métaux) Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune (Planètes géantes gazeuses) Lune Système solaire (Planète naine) Cérès (Planète naine) Rappel La loi de la gravitation universelle permet de calculer la force gravitationnelle (Fg) avec laquelle deux corps s’attirent l’un vers l’autre. Où • Fg, force d’attraction entre les 2 corps (en N) • G, constante de la gravitation universelle (G = 6,67x10-11 N.m2 / kg2) • mA, masse du premier corps (en kg) • mB, masse du premier corps (en kg) • d, distance séparant les deux corps (en m) Le Soleil fournit • Lumière • Chaleur Terre La Lune exerce une force gravitationnelle qui cause les marées L’action du Soleil et de la Lune sur la Terre La rotation de la Lune autour de la Terre (les marées) La rotation de la Terre autour du Soleil (les saisons) La rotation de la Terre autour d’elle-même (jour / nuit) Soleil Révolution Les marées causées par La rotation de la Lune autour de la Terre Le Soleil est une étoile composée de : 75% d'hydrogène 25% d'hélium Le flux d’énergie émis par le Soleil La température élevée du Soleil (15 millions ͦC) entraîne la réaction de fusion nucléaire suivante: 3H 2He n (lumière et chaleur) 2H 2H + 3H → 2He + Énergie colossale Fusion nucléaire L'énergie du Soleil provient des réactions de fusion nucléaire qui se produisent en son noyau. Cette réaction transforme les particules d'hydrogène en particules d’hélium. Cette réaction dégage une énorme quantité d’énergie. L’énergie est émise sous forme d’ondes électromagnétiques qui se propagent dans l’espace. 2H + 3H → 2He + Énergie colossale Réaction de fusion nucléaire L’énergie solaire transportée par une onde électromagnétique met 8 min pour franchir la distance de 150 000 000 km qui sépare le Soleil de la Terre. 150 000 000 km Le flux d’énergie émis par le Soleil est l’énergie de l’ensemble du rayonnement électromagnétique qui s’échappe de sa surface pour se propager dans l’espace. Spectre électromagnétique Le rayonnement émis par le Soleil correspond à toutes les ondes du spectre électromagnétique. Seules la lumière visible, une partie des rayons infrarouges et une infime partie des rayons ultraviolets parviennent à la surface de la Terre. Spectre électromagnétique Une partie du rayonnement qui atteint la surface de la Terre est absorbée par des surfaces foncées et sera dégagée ultérieurement sous forme de chaleur. L’autre partie sera réfléchie par des surfaces claires et retournera dans l’atmosphère et, en partie, dans l’espace La quantité de rayonnement solaire qui touche la surface de la Terre est appelée ‘’INSOLATION’’ Insolation L’insolation varie selon divers facteurs: - La latitude - Les saisons - L’épaisseur de la couche d’ozone - La pollution atmosphérique - Les surfaces réfléchissantes (albédo) A. La latitude Les rayons solaires sont plus: diffus dans les régions polaires concentrés dans les régions équatoriales Énergie répartie sur une plus grande surface Énergie répartie sur une plus petite surface Énergie solaire reçue par la Terre mensuellement (par m2) Insolation polaire Insolation équatoriale Petite surface Grande surface B. Les saisons La zone qui reçoit le maximum d’insolation, selon l’heure de la journée, se déplace d’un tropique à l’autre durant l’année. 23 septembre 21 mars 22 décembre 21 juinTropique sudTropique nord 23 septembre 21 mars 22 décembre 21 juinTropique sudTropique nord Les saisons et la variation de la durée des jours et des nuits au cours de l’année sont causées par l’inclinaison de l’axe de rotation de la Terre. https://www.youtube.com/watch?v=Ps1UPv4ETRk POURQUOI Y A-T-IL DES SAISONS ? C. Épaisseur de la couche d’ozone La couche d’ozone protège la Terre d’une partie des rayons UV. Plus la couche est dense, plus les rayons sont absorbés. D. La pollution atmosphérique Tout comme les nuages, plus les particules issues de la pollution atmosphérique et des éruptions volcaniques sont présentes, plus les rayons solaires sont absorbés. E. Les surfaces réfléchissantes (albédo) • Les surfaces claires renvoient les rayons lumineux vers l’espace (le sable, la neige) • L’albédo indique la capacité d’un corps de réfléchir l’énergie lumineuse qu’il reçoit (un corps pâle a un albédo plus élevé qu’un corps foncé). Albédo élevé Albédo faible Surface claire Surface foncée Rayonnement du Soleil Surface sans neige (absorbe les rayonnements) Surface enneigée (réfléchit les rayonnements) À faire en classe et à finir en devoir p 257 • Comment la lune est-elle née ? • Qu’est-ce qui provoque les marées ? Le Système Terre-Lune Selon les scientifiques, l’impact d’une météorite géante aurait fait exploser une partie de la Terre et les morceaux produits seraient ensuite réunis pour former la lune. Météorite Terre Lune • La Lune tourne autour de la Terre, ce qui en fait un satellite naturel de la Terre (27,3 jours). • La lune tourne aussi sur elle-même (27,3 jours). Selon la loi de la Gravitation universelle, la Terre et la Lune s’attirent mutuellement. FLune/Terre d Terre-Lune Le phénomène (observable sur Terre) le plus connu résultant de la force d’attraction gravitationnelle entre la Terre et la Lune est celui des marées. • La Terre tourne sur elle-même, le côté de la Terre qui fait face à la Lune change au cours de la journée. • Les masses d’eau qui font face à la Lune sont attirées par celle-ci. Force gravitationnelle de la Lune Forces centrifuges Une marée est une déformation de la surface de l’eau des océans. Elle est le résultat des forces d’attraction qu’exercent la Lune sur la Terre. L’attraction de la Lune provoque un renflement des eaux océaniques qui lui font face : c’est la marée haute. Au même moment, sous l’effet de la force centrifuge, les eaux situées sur la face opposée de la Terre subissent elles aussi un renflement. Il y a toujours deux (2) marées hautes et deux (2) marées basses en même temps qui sont diamétralement opposées. Puisque la Terre tourne sur elle-même en 24 h, les deux renflements des eaux se déplacent en provoquant des marées hautes et des marées basses en alternance 2 fois par jour, toutes les 12 heures Ainsi, la marée monte et descend toutes les 6 heures Lorsque la Terre aura effectué un quart de sa rotation, les zones de marées basse et haute seront inversées. 1 Tour = 24 heures 12:00 6:00 00:00 18:00 Rappel: les phases de la lune L’effet du Soleil sur les marées est 2 fois plus petit que celui de la Lune. À la pleine et à la nouvelle Lune, la Terre, la Lune et le Soleil se trouvent sur le même axe. Les forces d’attraction du soleil et de la Lune s’additionnent et provoquent des marées de plus grande amplitude appelées ‘’marées de vive-eau’’ Lorsque le Soleil, la Lune et la Terre forment un angle droit, les forces d’attraction s’atténuent et provoquent alors des périodes de faibles marées (marées de morte- eau). Ce phénomène est observable lors du premier et du dernier quartier de Lune. ❑marées de vive-eau ❑marées de morte-eau Marée basse Marée haute À faire en classe et à finir en devoir pages 259 - 260 Le Mont-Saint-Michel (France) Marée haute Marée basse ►Sur de vastes territoires, on trouve de très grands volumes d’air. ►Ces volumes d’air sont soumis à des conditions différentes de température, d'humidité et de pression d’une région à une autre, se sont des «masses d'air» . Masse d’air Masse d’air Masse d’air Masse d’air Le déplacement des masses d’air Québec Au Québec, les masses d’air provenant du ►Sud (régions tropicales) sont généralement chaudes et humides. ►Nord (régions polaires) sont froides et sèches. Une masse d’air est un grand volume de l’atmosphère dont la température, l’humidité et la pression sont relativement homogènes. Les masses d’air amènent avec elles des changements de température et les métrologues les suivent de près. Deux masses d'air qui se rencontrent ne se mélangent pas. L’air froid, plus dense, se glisse en dessous de l’air chaud, plus léger. La ligne de rencontre de deux masses d’air se nomme « le front ». le front le front Un front est une zone de transition où la direction des vents, la température et le taux d’humidité changent rapidement. Il existe deux types de front : ►Front chaud ►Front froid a. le front froid ►Le front froid se produit lorsqu’une masse d’air froid avance vers une masse d’air chaud. ►L’air froid (plus lourd) s’infiltre sous l’air chaud (plus léger) qui s’élève rapidement en pente raide et se refroidit. Ce qui forme des nuages épais, les cumulus ou cumulonimbus . ►Ce refroidissement entraîne la condensation de la vapeur d’eau qui tombe sous forme de précipitations fortes accompagnées de grands vents. Front froid Cumulus Brusque montée de l’air chaud (pente raide) Masse d’air chaud Masse d’air froid <Le front froid est symbolisé en météorologie par: b. le front chaud ❑Un front chaud se produit lorsqu’une masse d’air chaud s’avance vers une masse d’air froid et passe en dessus en pente douce, ce qui donne naissance à des nuages légers, les nimbostratus entrainant un temps incertain : nuageux avec averses modérées. ❑L’air chaud uploads/Ingenierie_Lourd/ chapitre-6-l-x27-espace-et-l-x27-atmosphere-2021-2022.pdf