Modéliser la dynamique des masses d'eau et des masses d'air
Le logiciel Build Your Own Earth permet visualiser à l'échelle du globe les mouvements des océans, des vents et des nuages à partir de l'exemple du Gulf Stream. Il permet de comprendre le couplage entre l'inégale répartition de l'insolation et les mouvements des enveloppes fluides. Ce logiciel est intuitif et facilement utilisable avec les élèves.
|
On cherche à comprendre pourquoi les médias ne cessent de parler de l'arrêt du Gulf Stream : un courant de l'Atlantique nord dont les eaux chaudes provenant des côtes de la Floride remontent et réchauffent les côtes Européennes et adoucissent le climat Français.
Si le réchauffement climatique se poursuit, ce courant devrait s'arrêter et les côtes françaises se refroidir. On cherche donc à comprendre comment le climat pourrait modifier les courants marins.
|
 |
| Dans un premier temps on se propose d'étudier comment les mouvements des masses d'air et des masses d'eaux sont couplées entre elles et à l'insolation différentielle et donc à la forme du globe ; dans un second temps on montrera le rôle de l'emplacement des continents sur ces mouvements. |
| informations techniques |
activités proposées / données disponibles |
indices de réponse |
- Se connecter au site BYOE à partir du lien suivant :
- Choisir dans la fenêtre"Earth1" "Alien" puis dans le menu déroulant "Aquaplanet", dans la fenêtre "Change climate property" choisir "Ocean" puis dans le premier menu déroulant "Ocean Currents - High Vector" cliquer sur "VIEW MODEL".
- Arrêter le curseur sur le mois d'octobre en cliquant sur
 puis en plaçant le curseur orange sur Oct.
- Dans la fenêtre "Change climat property" choisir "Atmosphere" puis dans le menu déroulant choisir "Mean winds" pour étudier les vents et dans le menu "Set analysis level" choisir "Surface" pour étudier ceux qui sont en contact avec l'océan.
- Dans le menu déroulant choisir "Mean Temperature" et "Surface"
|
- Observer la carte, repérer le sens des courants et leurs vitesses. Noter entre quelles latitudes la vitesse du courant est comprise entre 100 et 250 cm.s-1, noter dans quel sens il se déplace. Noter entre quelles latitudes la vitesse du courant est comprise entre 50 et 5 cm.s-1 et noter dans quel sens il se déplace.
- Observer la vitesse et l'orientation des vents dans les mêmes zones que précédemment afin de mettre en évidence une relation (couplage) entre les deux enveloppes fluides du globe.
- Comparer la répartition latitudinale des températures moyennes à la surface du globe et les données précédentes et proposer une explication pour l'existence de "couloirs" de vents déplaçant des masses d'eaux à la surface de la terre.
- Relier l'inégale répartition des vents et des courants marins à l'inégale répartition de l'énergie solaire reçue par la Terre.
|
Symboles utilisés pour définir le sens, la direction et la vitesse du vent (Météo-France)
- Entre 100 et 250 cm.s-1 d'Est en Ouest entre 30° Nord et 30° Sud.
- Entre entre 70 et 5 cm.s-1, entre 30°et 85° Nord et Sud d'Ouest en Est
|
- Dans la fenêtre "Earth1" choisir "Recent" et dans le menu déroulant "Current day 2015". Dans la fenêtre "Change climat property" choisir "Ocean", "Ocean Current - high Vector" puis "Surface".
- Dans la fenêtre "Change climate property" choisir "Atmosphere" puis "Mean winds" et "Surface"
- Dans la fenêtre "Earth1" choisir "Alien" puis "Single Midlatitude Continent" enfin "Werstern Mountains" afin de placer une masse continentale imitant nos continents, puis dans la fenêtre "Change climate property" choisir " Atmosphère" puis "Temperature" enfin "surface".
- Dans le menu déroulant choisir "Mean Winds".
|
- Observer le déplacement des mêmes masses d'eaux de surface sur notre globe avec des continents. Comparer la répartition des températures des océans avec les données précédentes. Formuler une hypothèse qui permettrait d'expliquer ces variations.
- Observer les mouvements des masses d'air à la la surface du globe. Mettre en relation la répartition des vents et les courants océaniques.
- Proposer une hypothèse sur l'origine des différences observées.
- Observer comment la température a la surface du globe est distribuée par l'océan qui circule de l'équateur au pôle Nord entre les deux continents.
- Observer ces conséquences sur les vents.
- Justifier que le déplacement des vents à la surface de la terre est liée à la répartition inégale de l'énergie et à la présence de masses continentales qui permettent de brasser l'air entre l'équateur où il est chaud vers les pôles où il est froid.
- Observer ces conséquences sur les déplacements des eaux entre l'équateur et le pôle Nord.
- Tirer une conclusion sur l'origine du Gulf Stream et trouver les arguments qui permettrait d'expliquer qu'un réchauffement climatique pourrait modifier ce courant.
|
|
