Fiche de révision : Comprendre les variations climatiques

Insolation et paramètres orbitaux

• L’insolation est un facteur important de notre climat : exposée aux rayonnements solaires, notre planète absorbe de l’énergie.
• La quantité d’énergie reçue n’est pas homogène sur toute la planète : elle est fonction de l’inclinaison des rayons solaires qui atteignent la surface.
• Les saisons sont une conséquence des variations périodiques d’insolation de la surface terrestre, lors de sa rotation dans le plan de l’écliptique autour du Soleil.
• On reçoit ainsi plus de chaleur à l’équateur qu’aux pôles.
• Les fluides servent de régulateurs en transportant les flux de chaleur de l’équateur vers les pôles.
• La nature de la surface de la Terre joue aussi un rôle dans l’absorption de l’énergie solaire.
• On appelle albédo la quantité d’énergie solaire réfléchie vers l’espace : plus la surface est réfléchissante, plus l’albédo est important.
• L’augmentation actuelle des températures favorise la disparition des sols neigeux et donc une moyenne en diminution de l’albédo terrestre.
• C’est un cycle : la Terre renvoie donc une part plus faible de l’énergie solaire reçue, et contribue ainsi à l’augmentation de la température, ce qui accélère le réchauffement.
• En outre, les paramètres de Milankovitch modifient l’insolation terrestre de façon cyclique :
• les variations d’excentricité modulent le contraste des saisons suivant des périodicités voisines de $100\ 000$ à $400\ 000$ ans ;
• la variation d’obliquité (inclinaison) module l’insolation terrestre et fait donc varier les climats ;
• la répartition hétérogène des masses terrestres, et la sphère imparfaite de sa rotation, engendre la précession des équinoxes.
• Ces paramètres astronomiques , mis en lumière par Milankovitch, influent fortement sur la quantité d’insolation reçue par la Terre. En fonction de leurs périodicités, ils se combinent et sont à l’origine de variations importantes du climat.

Géodynamique

• À l’échelle des temps géologiques, la tectonique des plaques a modelé l’apparence de notre planète et influencé son climat impliquant notamment :
• une modification des courants marins faisant varier la circulation des flux de chaleur ;
• une redistribution des vents par la formation de nouveaux reliefs.
• De plus, la désintégrationdes isotopes (éléments radioactifs) lors des phénomènes d’accrétion, génère de l’énergie.
• L’énergie ainsi produite est dissipée en surface, sous forme d’énergie thermique, et donc de chaleur.
• Les mouvements tectoniques verticaux sont, entre autres, responsables de l’activité volcanique.
• Or, les éruptions explosives influent elles aussi sur le climat puisque le rejet de ($\text{SO}_2$) bloque une partie du rayonnement solaire.
• L’année qui suit une violente éruption présente souvent une chute globale des températures.

Système climatique

• Le système climatique est composé de l’atmosphère, de l’hydrosphère, de la lithosphère, de la biosphère et de la cryosphère.
• Ces composantes, en échangeant du carbone et de la vapeur d’eau, vont avoir un impact sur le climat.
• Le $\text{CO}_2$ (un des principaux gaz à effet de serre) est échangé entre l’atmosphère et l’océan, par dissolution ou dégazage : l’eau profonde monte, se réchauffe et libère du $\text{CO}_2$.
• Son augmentation dans l’atmosphère a pour conséquence d’augmenter l’effet de serre, provoquant ainsi une hausse des températures.
• La vapeur d’eau est le gaz le plus important dans l’effet de serre : sa quantité dans l’atmosphère dépend directement de la température : plus il fait chaud, plus le phénomène d’évaporation est accentué, plus l’air peut contenir de vapeur d’eau.