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Par Frédéric DAVID — Dernière modification 19/09/2017 09:51

 Des applications pédagogiques avec le  SIG WorldWatcher

 

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Des exemples d'activités pour la classe

Au Lycée en classe de seconde

Les données permettent de découvrir le rôle de l'atmosphère sur la tempérarure à la surface de la Terre et de préciser le rôle du CO2 dans le forçage radiatif. Il permet la mise en place d'un schéma bilan sur la balance énergétique terrestre.

 

Téléchager un exemple de TP

word.JPG(136 Ko) ou pdf.JPG(115 Ko)

Télécharger les données pour cette activité, converties aux unités usuelles et renommées en français.

wwf.JPG(.zip 115 Ko)

Informations techniques
Résultats
I. Devenir de l'énergie solaire reçue par la Terre.
Ouvrir le logiciel Worldwatcher en double cliquant  sur l'icône. Cliquer, dans la fenêtre "energy balance" sur  energie solaire incidente  (incoming solar energy), choisir septembre.
 
Recommencer cette opération en ouvrant l'energie solaire absorbée  en  septembre (Absorbed solar  energy)
 
Dans la barre d'outils, cliquer sur la fonction double curseur.(2curseur.JPG)
 




En cliquant sur l'outil "zoom" une loupe apparaît sur les cartes. Plusieurs clics successifs permettent
d'agrandir une zone choisie.

Cliquer sur le planisphère "energie solaire incidente" pour le selectionner puis sur  analysis dans le menu et choisir WindowsMaths Opération.

Selectionner dans le menu déroulant Math, A-B.



Cliquer, dans la fenêtre "energy balance" sur  energie solaire réfléchie puis septembre.

Utiliser  le double curseur pour comparer les deux nouveaux planisphères.

 
II. Influence de l' atmosphère sur la
température de surface :  l'effet de serre.

Utiliser le planisphère de l'énergie solaire absorbée en Septembre et transformer grâce à analysis puis
 Windows Maths Opération  les unités en équivalent température.
 
 

Ouvrir le planisphère température de surface en Septembre et utiliser le double curseur pour comparer ces deux cartes.
 
Les deux planisphères correspondant s'affichent, et  peuvent être mis côte à côte pour comparaison.
 

Le déplacement des deux curseurs est maintenant coordonné sur les deux cartes. La comparaison "manuelle" des valeurs est maintenant possible et peut permettre un travail autonome des élèves.
 
La comparaison de régions précises devient possible.
 

Un nouveau planisphère apparaît à l'écran. Il correspond à la soustraction des deux planisphères précédents. Cette opération offre la possibilité de quantifier les différences entre les valeurs des deux cartes. Un travail plus précis est alors possible avec des élèves.
 
Le planisphère s'ouvre à coté du précédent (A-B).
 
 
Les deux planisphères montrent des valeurs identiques.

La notion d'énergie incidente,absorbée et réfléchie à été découverte par les élèves : le schéma bilan peut commencer à être construit.





 
 

Un nouveau planisphère apparaît. Par défault en Kelvin on peut modifier les unités en utilisant la procédure mentionnée dans la rubrique "utilisation" de ces pages HTML.
 
 


Mise en évidence de l'effet de serre.

 
Le schéma bilan peut ainsi se compléter.

 

 

Remarque : Une exploitation maximale d'une telle activité en classe doit être précédée  de changements d'unités (2curseur.JPG) sur les planisphères . Les transformations seront enregistrées dans un repertoire à partir duquel les planisphères ainsi modifiés seront ouverts par les élèves.

 

Des compléments peuvent être apportés en étudiant les facteurs qui influencent l'effet de serre:

 

Comparaison  "carte des précipitations" et "variations locales de l'effet de serre"  pouvant mener à la formulation d'hypothèse.

 

Comparaison des "températures dans 40 ans si [CO2] ne varie pas" avec "températures dans 40 ans si [CO2] augmente de 1% par an", deux cartes construites grâce aux résultats fournis par un modèle. On peut ainsi mettre en évidence le réchauffement climatique hétérogène qui affectera la planète.

 


Autre exemple d'activité Lycée :

 

On peut exploiter les données pour évaluer l'impact d'une augmentation du niveau marin sur les populations humaines:

 
 

Télécharger un exemple de  scénario appuyé par des données scientifiques.

ppt.JPG(670 Ko) 

Informations techniques
Résultats

Ouvrir la banque de données sur la population mondiale : open ...


Ouvrir la carte du relief mondial : open ...

 

Utiliser le double curseur et sélectionner sur une des  cartes (icône en pointillés), une zone à étudier.


Agrandir la zone sélectionnée grâce a la loupe(+).


Changer la sélection, en utilisant celle « par valeur » (select by value) dans la rubrique select du menu : choisir sur la carte des reliefs toutes les zones dont l’altitude est < 10m. (33 feets). Attention à veiller à ce que la nouvelle sélection soit  incluse dans la précédente (select from within the current  selection)
Le planisphère correspondant s'ouvre à l'écran


Ouverture du second planisphère.

La zone selectionnée clignote et  apparaît sur les deux cartes simultanément.




Ces zones sélectionnées incluses dans la sélection précédente sont alors les mêmes sur les deux cartes.
 
 
 
Dans la partie en haut à droite du planisphère de population humaine apparaît la somme des zones sélectionnées (sum), donc le nombre d’habitants devant déserter les lieux…


Autres pistes :

L'étude de l'impact du réchauffement planétaire sur l'augmentation de l'évaporation, donc de la couverture nuageuse. Effet rétroactif positif ou négatif ? (les cartes qui permettent la résolution de ce problème  sont présentes dans le logiciel).

  

Une recherche des facteurs qui influencent l'albédo peut permettre de prévoir le type de rétroaction (+ ou -) en cas de réchauffement.

  
  • Carte de l'albédo actuel : paramètre influençant sa valeur.
  • Carte du couvert végétal à comparer avec l’albédo.
  • Scénario possible (Fonte des glaces, modifications du couvert végétal)
 


Au collège en classe de quatrième


Ce logiciel peut aider à répondre aux problèmes suivants :

  • Où sont répartis les séismes à la surface de la Terre ?
  • Où sont répartis les volcans actifs à la surface de la terre ?
  • Quelles informations peut-on dégager de la répartition des séismes et des volcans ?
 

Les données relatives à la répartition mondiale des séismes et des volcans permettent grâce à quelques manipulations simples, de mettre en évidence leurs répartitions respectives, et  de manière combinée, de mettre en évidence l'existence de plaques tectoniques et de  limites de plaques.

 

Un certain nombre d'activités sont aussi proposées dans l'écran d'acceuil "Welcome to Worldwatcher!", dans la rubrique Classroom.
 

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