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activite2 stagiaire

Par lhuillier — Dernière modification 17/02/2016 16:18

Activité 2: L'augmentation actuelle du CO2 peut elle avoir une origine anthropique?

Objectifs :

 

Introduire la modélisation mathématique  de manière à répondre à une question simple:
Les quantités de Carbone apportées par la combustion des carburants fossiles  entre 1991 et 2001 peuvent elles expliquer l'augmenatation de la concentration en CO2 observée?

Déroulement :

 

I- calcul manuel

Le TD est présent dans la rubrique Cycle court, modélisation, impact des émissions anthropique sur l'atmosphère. Nous modélisons les variations de la concentration en CO2 atmosphérique sur la période 1991 à 2001.
Les calculs s'effectuent à partir de la feuille de calcul  reservoirs_carbone_v2.xls

  • B1 Sur la feuille CO2 à Mauna Loa, calculer la concentration moyenne en 1991 puis en 2001.
    Sur la feuille Apport par combustion, entrer la formule permettant de calculer la quantité de Carbone apportée par la combustion des carburants fossilles en Mt puis en Gt .(ligne 282)en 10 ans de 91 à 2000.
  • B2 Sur la feuille Atmosphère,  suivre le déroulement proposé et calculer la quantité de Carbone présente dans l'atmosphère en 1991, puis en 2001.
  • B3 :Comparer alors les quantités calculée en 2001 d'après la concentration en CO2 et la quantité prévue par le calcul (Quantité de 1991+quantité ajoutée en 10 ans par la combustion des carburants fossiles).

 

II- Utilisation d'un logiciel de modélisation

 

La première étape à pour but de montrer que le calcul, fastidieux, est possible ponctuellement. Un logiciel de modélisation permet de faire les calculs années après années. Nou sgardons ici la même période de 1991 à 2001.

 
B4 :Simulation de téléchargement du logiciel Vensim. Pour les personnes qui n'ont pas encore installé Vensim sur leur poste personnel, nous faisons une simulation de téléchargement

  •  Sur ACCES cycle du Carbone, afficher la page d'accueil de l'aide à l'utilisation de Vensim (Outils TICES, Outils de modélisation, Vensim)
  • A partir de la page Installation, atteindre la page  de téléchargement .
  • Suivre la procédure d'inscription pour le téléchargement. Si vous ne désirez pas enregistrer le fichier d'install sur une clé USB, arrêter la procédure à l'écran Disk1(setup)

B5 :Construction d'un modèle simple (page 1)
Il s'agit de la deuxième étape de la page  de l'étape I (Cycle court, modélisation, impact des émissions anthropiques)

  • Ouvrir le logiciel Vensim PLE précédemment installé
  • Ouvrir le modèle à construire modelintital_1c_v2 .mdl
  • Construire le modèle étape après étape. Le descriptif des boutons se trouve dans l'aide Vensim. A chaque fois , appuyer sur le bouton correspondant et cliquer une fois sur la page à l'emplacemetn où vous voulez créer l'objet.Un cadre blanc apparait. Nommer l'objet en respectant précisément les consignes (Majuscules, etc. )Valider pour faire apparaitre l'objet que bous pouvez dépacer, redimensionner, etc. 
      • Le compartiment Atm
      • Le flux Apports.Pour le flux , Attention! Après avoir enfoncé le bouton flux, le premier clic indique l'emplacement de départ du flux (l'extérieur du compartiment Atm) et un deuxième clic à l'intérieur du compartiment Atm indique la destination. Contrairement aux autres logiciels, on ne "tire" pas la flèche.
      • La variable CO2 atm
      • La flèche  partant de l'atmosphère et arrivant sur la variable CO2 atm
      • Créer ensuite les formules. Après avoir appuyer sur le bouton formules, chaque élément à informer est sélectionné. En cliquant dessus, apparait la fenêtre de formule. Attention! Pour les décimales, utiliser le point et non la virgule.
    Lancer la simulation bouton lancer, observer le graphe, utiliser le curseur pour faire varier les apports et conclure.

B6: Améliorer le modèle  (page 2).

  De manière à rendre le modèle plus pédagogique, on peut , sur la page 2 (en bas à gauche) ajouter un flux de fuites et définir ainsi directement les quantités qui ont disparues de l'atmosphère

        • Copier coller le modèle de la première page
        • ajouter le flux puits
        • Valider la modification de formule  pour le compartiment atm.

 

 Lien vers le modèle corrigé : modelfinal_1C_v2.mdl

Bilan de cette étape:

Les quantités apportées sont largement suffisantes pour expliquer l'augmentation et on découvre même qu'il y a eu des fuites:
Quels sont les puits?

 

Équipe INRP de l'académie d'Orléans-Tours.