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Climatologie générale

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Climatologie générale (1)

• S-01 – 10/10/2010• CM-01. Les mouvements de la Terre et

leurs conséquences géographiques1.Lignes astronomiques remarquables à la

surface du globe. Latitude. Longitude.2.Rotation de la Terre sur elle-même : les jours

et les nuits. L’heure.3.Translation de la Terre autour du Soleil : les

saisons.

Les mouvements de la Terreet leurs conséquences géographiques

1.Lignes astronomiques remarquables àla surface du globe. Latitude. Longitude.

2.Rotation de la Terre sur elle-même : les jours et les nuits. L’heure.

3.Translation de la Terre autour du Soleil : les saisons.

Sphère terrestre, sphère céleste et axe du monde(ou axe des pôles), ANDRÉ, 1980, p. 12Rose des vents, ibid. , p. 69

Mouvement du pôle dans les constellations,BRAHIC, 2001, fig. 3.21, p. 176

Lignes astronomiques remarquables, ANDRÉ, 1980, p. 14 (modifié)

Latitude, ANDRÉ, 1980, p. 16

Longitude, ANDRÉ, 1980, p. 15

1.1 – Lignes astronomiques remarquables à la surface du globe. Latitude. Longitude.

• Axe du monde (axe des pôles)• Plan de l’écliptique• Points cardinaux, rose des vents• Équateur terrestre• Tropique du Cancer (HN), du Capricorne (HS)• Cercle polaire boréal (arctique)• Cercle polaire austral (antarctique)• Latitude et longitude (définition, calcul simple,

parallèles, méridiens, méridien-origine)

Les mouvements de la Terreet leurs conséquences géographiques

1.Lignes astronomiques remarquables à la surface du globe. Latitude. Longitude.

2.Rotation de la Terre sur elle-même : les jours et les nuits. L’heure.

3.Translation de la Terre autour du Soleil : les saisons.

Images Météosat MSG2© EUMETSAT

21 juin 2007 à 00h00 UTC

21 juin 2007 à 06h00 UTC

21 juin 2007 à 12h00 UTC

21 juin 2007 à 18h00 UTC

MSG2 0°00 METSAT 7 57°00E METSAT1R 147°00E

GOES W 135°00W GOES E 75°00W

Déplacement d’un point dans la zone éclairée au cou rs de la journée, PINCHEMEL, 1961, p. 10

L’heure à divers méridiens, PINCHEMEL, 1961, p. 13

La sphère terrestre est égale à 360° et fait en 24 hune rotation complète sur elle-même d’Ouest en Est. En 1h, elle parcourt donc 15°, d’où les 24 fuseaux horaires (24 x 15 = 360).

Les fuseaux horaires et l’heure, lorsqu’il est midi à Greenwich.En bleu, les méridiens qui limitent les fuseaux hor aires.En noir, le méridien du milieu de chaque fuseau.PINCHEMEL, 1961, p. 14

Le temps universel coordonné (TUC) ou Coordinated Universal Time (UTC) est le temps atomique international auquel le s physiciensajoutent en cas de besoin une seconde supplémentair e pour compenser le ralentissement de la rotation d e la Terre.Le temps TUC est l’équivalent du temps moyen de Gre enwich ou Greenwich Mean Time (GMT).

Dans chaque État, il est procédé à la définition de l ’heure légale, en fonction du fuseau horaire de réf érence, du nombre de fuseaux horaires (par exemple, les États-Unis ont quatre heures léga les), des besoins saisonniers (heure d’été, heure d ’hiver). Les applications géographiques sont la coordination et la synchronis ation globales des transports, des télécommunicatio ns et des réseaux informatiques.

Une version haute résolution de la carte ci-dessus peut être téléchargée sous :http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/e/e7/Timez ones2008.png

1.2 – Rotation de la Terre

• Une rotation sur elle-même en 24 h• Succession des jours et des nuits• Mouvement réel : rotation d’Ouest en Est• Mouvement apparent : pour un observateur à la surface

de la Terre, le Soleil semble se lever à l’Est (l’Orient) et se coucher à l’Ouest (l’Occident)

• 24 fuseaux horaires de 15° (soit 360° divisé par 2 4)• Heure universelle : temps universel coordonné (UTC),

autrefois « temps moyen de Greenwich » (GMT)• Heure légale : chaque État adapte son heure légale aux

circonstance locales (heure d’été, heure d’hiver)

Les mouvements de la Terreet leurs conséquences géographiques

1.Lignes astronomiques remarquables à la surface du globe. Latitude. Longitude.

2.Rotation de la Terre sur elle-même : les jours et les nuits. L’heure.

3.Translation de la Terre autour du Soleil : les saisons.

Orbite elliptique de la Terre. Solstices et équinox es. Aphélie et périhélie, BRAHIC, 2001, fig. 3.24, p. 178

L’éclairement de la Terre suivant les saisons (noms des saisons pour l’hémisphère nord), PINCHEMEL, 19 61, p. 11

Hiver boréalÉté austral

L’éclairement de la Terre en décembre, PINCHEMEL, 1 961, p. 12

Hiver australÉté boréal

L’éclairement de la Terre en juin, PINCHEMEL, 1961, p. 12

Équinoxes en mars et septembre

L’éclairement de la Terre aux équinoxe, PINCHEMEL, 1961, p. 12

En résumé, pour l’hémisphère nord : rythme à 4 saisons bien contrastées, mais seulement pour les latitudes tempérées

• 21 décembre : solstice (J min., N max.)• 21/12 - 20/03 : hiver (J < N, mais les

jours allongent)• 20 mars : équinoxe (J = N)• 20/03 - 21/06 : printemps (les jours

allongent, avec J > N)• 21 juin : solstice (J max., N min.)• 21/06 - 22/09 : été (J > N, mais les jours

diminuent)• 22 septembre : équinoxe (J = N)• 22/09 - 21/12 : automne (les jours

diminuent, avec J < N)• 21 décembre : solstice etc…

Trajet apparent du Soleil dans le ciel aux différen tes saisons en France, PINCHEMEL, 1961, p. 11

1) Le Soleil se lève et se couche apparemment plus au nord en été et plus au sud en hiver.2) Le Soleil reste bas sur l’horizon en décembre, m onte de plus en plus haut dans le ciel en allant ve rs juin, mais n’atteint jamais le zénith.3) Noter la différence saisonnière de durée d’éclairement (en rouge) et la variation de l’obliquité des rayons à midi (en jaune).

Passage du Soleil au zénith dans la zone intertropi cale, PINCHEMEL, 1961, p. 12

1) Le Soleil passe au zénith une fois dans l’année au niveau des tropiques, et deux fois partout ailleu rs, dans l’étendue de la zone située entre les deux tropique s (dite pour cette raison « zone inter-tropicale » : ZIT).

2) Comme les rayons du Soleil sont toujours vertica ux ou proches de la verticale à midi, la quantité d’ énergie reçue par unité de surface est très importante quel que soit le jour ou le mois de l’année.

3) Pour cette raison, il n’existe pas de saison the rmique : la zone est dite « chaude » sans autre préci sion, mais la chaleur est bien le phénomène majeur.

Équinoxe de mars

Solstice de juin

Équinoxe de septembre

Les variations du rythme nycthéméral aux hautes latitudes, d’après l’Atlas du Groenland, VIGNEAU, 2000, fig. 15.1, p. 272.

1) Au niveau des régions de hautes latitudes (au-delà des cercles polaires), on distingue les périodes de nuit continue (nuit polaire), de jour continu (jour polaire) et d’alternance du jour et de la nuit (autour des équinoxes).

2) Faible réchauffement estival : le Soleil reste au-dessus de l’horizon (soleil de minuit), mais les rayons sont presque tangents à la surface du sol.

3) Rythme à deux saisons thermiques de durée très inégale (très long hiver, court été).

1) Hauteur du Soleil sur l’horizon à midi dans l’hé misphère nord, à diverses latitudes2) Passage du Soleil au zénith dans la zone inter-t ropicale, in : ESTIENNE et GODARD, 1970, fig. 2.4, p. 26

1.3 – Translation de la Terre au tour du Soleil

• Translation autour du Soleil sur une orbite elliptique en un peu plus de 365 jours…

• Tous les 4 ans, une année bissextile (29 février)• Inclinaison de l’axe des pôles sur le plan de l’écliptique• Angle de 23°27’ entre le plan de l’écliptique et l e plan

équatorial terrestre• Rythme à 4 saisons contrastées aux latitudes tempérées,

avec durée variable et inégale des jours et des nuits• Rythme sans saison thermique dans la zone chaude,

avec faibles variations de la durée des jours et des nuits (à l’équateur, J = N = 12 h toute l’année)

• Rythme à deux saisons d’inégale durée au niveau des régions polaires (longueur de l’hiver, nuit polaire en hiver, soleil de minuit en été).