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Introduction à l'effet de serre

Par ftrouillet — Dernière modification 19/09/2017 09:50

Objectifs méthodologiques :

Comprendre ce qu'est un modèle numérique.
Comprendre la démarche d'utilisation d'un modèle : construire le modèle et vérifier la validité de celui-ci à partir de mesures sur le terrain.
S'initier à l'utilisation d'un logiciel de modélisation Vensim à compartiments pour comprendre la complexité des phénomènes mis en jeux.

Confronter les données de terrain avec les résultats du modèle construit. Critiquer un modèle.

Objectifs de connaissances :

Déterminer par un raisonnement simple les températures moyennes de surface des planètes, critiquer et améliorer le modèle simple proposé.

Rechercher les facteurs pouvant expliquer les différences de température au sol des planètes du système solaire et introduire l'effet de serre.
Proposer des petites expériences réalisable facilement avec des élèves de seconde (mise en évidence de l'effet de serre, mesure de la constante solaire) et une activité B2I.

Dans les programmes actuels de SVT, ces activités pédagogiques peuvent s'inscrire dans le programme de seconde ou le programme de spécialité SVT.

Les planètes du système solaire ont des températures moyennes de surface très différentes :

Vénus	image Nasa	Température au sol: 470°C Pression au sol: 100 fois la pression atmosphérique terrestre
Terre	image Nasa	Température au sol: 15°C
Mars	image Nasa	Température au sol : Jour +20°C Nuit -140°C
Mercure	image Nasa	Température au sol : Jour +400°C Nuit -170°C

Dans un deuxième temps, on peut comparer les températures moyennes calculées à partir du raisonnement précédent avec les températures moyennes effectivement mesurées. Cette comparaison montre que température calculée et température mésurée correspondent pour Mercure et Mars mais pas pour La Terre et Vénus qui possèdent une atmosphère. On introduira ainsi la notion d'effet de serre et on montrera que la température moyenne de surface d'une planète dépend de sa distance au Soleil et de l'effet de serre. Plusieurs pistes de réflexion seront alors proposées :
- Une petite expérience mettant en évidence l'effet de serre ;
- Une correction du modèle incluant ce nouveau facteur.

Enfin, à l'aide d'un modèle simplifié du cycle du carbone à long terme, nous allons essayer de voir l'importance des deux paramètres vus précédemment sur la température du globe.

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