Cours 1

🔸 Le système solaire

• 8 planètes tournent autour du Soleil (Mercure → Neptune).
• La Terre est la seule planète habitable grâce à sa distance au Soleil et à la composition de son atmosphère.
• La radiation solaire influence la température et les conditions de vie.

🔸 Lois de Kepler

1. 1ʳᵉ loi : les planètes décrivent une ellipse dont le Soleil occupe un des foyers.
2. 2ᵉ loi : le rayon reliant la planète au Soleil balaie des aires égales en des temps égaux.
3. 3ᵉ loi : le carré de la période de révolution est proportionnel au cube du demi-grand axe de l’orbite.

🔸 Paramètres de Milanković

Ils influencent le climat terrestre à long terme :

• Excentricité : forme plus ou moins ovale de l’orbite.
• Obliquité : inclinaison de l’axe terrestre (23,5°).
• Précession : lente rotation de l’axe de la Terre (effet de toupie).

🔸 Mouvements de la Terre

• Révolution autour du Soleil : 365,25 jours → année bissextile tous les 4 ans.
• Rotation sidérale : 23 h 56 min 4 s (par rapport aux étoiles).
• Rotation synodique : 24 h (par rapport au Soleil = un jour).

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🔸 Coordonnées géographiques

• Latitude : angle entre l’équateur et le point observé (0° → 90° N/S).
• Longitude : angle entre le méridien de Greenwich et le point (0° → 180° E/W).

🔸 Unités

• 1° = 60′ = 60 Nm → 1 Nm = 1,852 km.

• Deux systèmes :

  • Sexagésimal : degré – minute – seconde (ex : 54°22′24″).
  • Décimal : degré – minute – dixième (ex : 54°22.4′).

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🔸 Définition

Enveloppe gazeuse maintenue autour de la Terre par la gravité.

🔸 Composition

• Air sec : 78 % N₂, 21 % O₂, 1 % autres gaz (Ar, CO₂...).
• Vapeur d’eau : ~0,25 % de la masse totale, mais rôle majeur en météo.
• Ozone (O₃) : absorbe les rayons ultraviolets, protège la vie.

🔸 Caractéristiques

• Pression atmosphérique diminue rapidement avec l’altitude.
• Atmosphère standard (ISA) : 15 °C et 1013,25 hPa au niveau de la mer.
• 1 pied (ft) = 0,3048 m ; 1 m = 3,28 ft.

🔸 Gaz à effet de serre

• Rôle : retiennent la chaleur et maintiennent la température moyenne à +15 °C (sinon –18 °C).
• Principaux gaz : CO₂, CH₄, H₂O, N₂O.
• Activité humaine : forte augmentation du CO₂ → réchauffement climatique.

🔸 Couches de l’atmosphère

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🔸 Définitions

• Température : mesure de l’agitation des particules.
• Unités : °C, °F, K → T(K) = T(°C) + 273,15.
• Capacité thermique massique : chaleur nécessaire pour élever 1 kg de matière d’1 °C.
• Chaleur latente : énergie absorbée ou libérée lors d’un changement d’état (ex : condensation, évaporation).

🔸 Modes de transfert de chaleur

1. Conduction : de proche en proche dans les solides.
2. Convection : déplacement vertical de masses d’air chaudes/froides.
3. Advection : transport horizontal (vents).
4. Rayonnement : transfert par ondes électromagnétiques (soleil → Terre).

🔸 Variations thermiques

• T° max ≈ 2 h après le zénith ; T° min ≈ 30 min après le lever du Soleil.
• Les surfaces terrestres se réchauffent/refroidissent plus vite que les mers.

🔸 Gradients thermiques

• Gradient environnemental : –2 °C / 1000 ft (valeur moyenne).
• Gradient adiabatique sec (DALR) : –3 °C / 1000 ft (air non saturé).
• Gradient adiabatique saturé (SALR) : –1,8 °C / 1000 ft (air saturé, condensation libère de la chaleur).

🔸 Stabilité de l’air

• Air stable : l’air monte, se refroidit, devient plus lourd et redescend.
• Air instable : l’air chaud monte librement → nuages cumuliformes, orages.
• Déclencheurs : relief (effet de Foehn), réchauffement solaire, fronts, turbulence.

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