Lycée Pierre Corneille de Rouen

Séances 3 et 4 météo en Sciences Physiques

Frédéric Vivien — 2016-03-30T09:54:31Z

Cf pièce jointe

Le projet

Frédéric Vivien — 2016-03-28T21:57:42Z

Trois enseignants, avec la coordination de Mme Larose, ont eu la chance d'avoir des élèves volontaires de classes de première S pour étudier autour de la station météo du lycée et les notions qui peuvent s'y rapporter.

Vous pourrez retrouver les documents et activités en suivant les liens ci-dessous.

En SVT :
– Utilisation des données météorologiques pour réaliser des cartes météorologiques à l'aide d'un SIG QGis [1]
– Météorologie et climatologie [2]
– Comparaison de la pluviométrie pour le Scénario RCP 2.6 pour deux régions Normandie et Provence Alpes Côte Azur [3]
– Comparaison de la pluviométrie pour le Scénario RCP 4.5 pour deux régions Normandie et Provence Alpes Côte Azur [4]
– Comparaison de la pluviométrie pour le Scénario RCP 8.5 pour deux régions Normandie et Provence Alpes Côte Azur [5]
– Comparaison de l'augmentation de température pour le Scénario RCP 2.6 pour deux régions Normandie et Provence Alpes Côte Azur [6]
– Comparaison de l'augmentation de température pour le Scénario RCP 4.5 pour deux régions Normandie et Provence Alpes Côte Azur [7]
– Comparaison de l'augmentation de température pour le Scénario RCP 8.5 pour deux régions Normandie et Provence Alpes Côte Azur [8]
– Comment tenir les engagements de la COP21 ? [9]
– Visite au panorama Amazonia [10]

En Sciences Physiques :
– Séances de Sciences Physiques [1] et [2]

En Mathématiques :
– Noël au balcon Pâques au tison [1], [2], [3] et [4]
– Mise en forme des données de la station [5]

Visite au panorama Amazonia

Frédéric Vivien — 2016-03-28T21:40:00Z

Dans la continuité de l'éducation au développement durable, les élèves de cm2 et les élèves de première S participant à l'atelier météo se sont retrouvés une nouvelle fois au panorama XXL consacré à la forêt Amazonienne. Cette visite à été l'occasion pour tous les élèves de prendre contact avec le paysage de cette forêt reconstitué sur un tissu de 30 m de hauteur :
L'artiste Yadegar Asisi a photographié à de nombreuses reprises différents endroits, il a repris cet ensemble photographique pour en faire un œuvre la plus proche de la réalité mais ne correspondant pas à un seul lieu de la forêt à l'échelle 1.

Lors de cette visite, les élèves ont découvert grâce à notre guide que cette forêt est présente depuis 55 millions d'années environ, elle couvre une superficie de 5 500 000 km2 soit 10 fois la France environ.
Elle s'étend sur de nombreux pays dont une majorité au Brésil.
Cette forêt tropicale humide est celle qui possède la plus grande biodiversité : la diversité des plantes y est la plus grande sur Terre. On estime qu'une espèce vivante (animal et végétal confondus)/10 y vit et elle représente la plus grande collection d'animaux et végétaux. 700 000 Amérindiens y vivent également en interagissant avec les autres populations humaines, ils n'y vivent désormais plus en reclus.

Les élèves sont ici sur la plateforme de 15 m de haut ce qui permet de voir la canopée qui représente à elle seule un écosystème très riche.
Sur l'un des panneaux de cette exposition, il y avait dans le paysage un feu de forêt crée par l'homme ce qui a été l'occasion lors de l'atelier qui a suivi d'aborder le rôle très important de cette forêt.
Le sol est en général très pauvre et même lorsque les arbres meurent, la fertilisation de la terre est réalisée sur une faible épaisseur.
Depuis 50 ans, on estime que la surface s'est réduite de 1/5 même si actuellement les systèmes de protection ralentissent considérablement la déforestation.
Si on imaginait couper tous les arbres cette forêt, il faudrait environ 800 ans pour que celle-ci repousse à l'identique.

Lors de l'atelier, des notions importantes sur le cycle du carbone ont été abordées avec tous les élèves à différents niveaux (cm2 et première S)

Un document du GIEC a permis de mettre en place une discussion

Les connaissances élémentaires ont donc bien sur été abordées :
1. la notion de respiration : l'arbre est un être vivant qui respire donc avec les mêmes échanges gazeux que les animaux c'est-à-dire une absorption de O2 et un rejet de CO2.
2. la notion de photosynthèse des végétaux chlorophylliens : pour fabriquer leur matière organique, les végétaux absorbent du CO2 et rejettent du O2.
3. La décomposition des arbres une fois mort est également source de rejet de CO2
Il existe donc une circulation naturelle du Carbone dans cette forêt.

A l'aide de cette illustration, les élèves ont compris que la respiration et la décomposition produisait du CO2 environ (60+50= 110 Gigatonnes/ an) mais que la photosynthèse permettait une absorption du CO2 atmosphérique plus grande 120 GT/an donc que naturellement la forêt a tendance à prélever davantage de CO2 qu'elle n'en rejette.
Cependant les activités humaines perturbent cet équilibre en brûlant de nombreuses parcelles pour installer des cultures. Même si pour l'instant le bilan reste positif, les délais de réaction sont tels que les scientifiques ne quantifient pas l'impact d'une aggravation de la déforestation.
Le gouvernement Brésilien a pris conscience de l'importance de la protection de cet espace naturel et a entamé une réelle politique de protection.

A l'issu de ce constat, un quizz comparatif des forêts tropicales et européennes a permis à 7 équipes de s'affronter. Chaque équipe a réunit un élève de première S et 4 élèves de cm2 et les échanges entre les grands et les plus jeunes ont de nouveau été d'une grande richesse.

Comment tenir les engagements de la COP21 ?

Frédéric Vivien — 2016-03-28T21:30:58Z

La COP 21 a réunit à Paris en décembre 2015 195 pays dont les représentants ont signé un accord international sur le climat permettant de limiter à +2 °C le réchauffement climatique d'ici 2100.

Mais comment pouvons-nous individuellement puis à l'échelle collective tenir les engagements pris à l'échelle internationale ?

Pour répondre à cette question, une réflexion à différents niveaux est intéressante.
Les élèves de l'atelier météo ont rencontré les élèves de cm2 de l'école Edouard Herriot au Mesnil-Esnard.
Chacun avait auparavant travaillé cette rencontre. Il fallait au préalable faire des constats de la situation et des conséquences prévisions du réchauffement climatique à une échelle que tous les élèves pouvaient appréhender et pour cette raison, nous avons choisi l'année 2100.

Les élèves de cm2 aidés de leur enseignante Mme Christine Blaisot ont travaillé sur ces constats du réchauffement à l'échelle de la France et les élèves de première S ont quant à eux travaillé sur les constats à l'échelle du monde.
7 thèmes ont été envisagés :
• Consommation
• Agriculture
• Gestion de l'eau
• La biodiversité
• Déplacement des populations
• Santé
• Energies

Les diaporamas de présentation sont joints à ce document.
La rencontre a lieu au lycée Corneille pendant 2 heures :
Une introduction avec le diaporama COP21 a ouvert la séance autour d'une petite discussion des enjeux de cette rencontre.
Puis un temps a été destiné afin que chacun des groupes composés de 3 ou4 élèves de cm2 et un élève de première S présente le thème travaillé.

La deuxième partie de la matinée a été consacrée à une interaction directe entre les élèves de chaque groupe dans le but de trouver des solutions à l'échelle de la personne et aussi à l'échelle locale et de faire des propositions aux décisionnaires.
Ces propositions feront l'objet d'une rencontre avec une personne de la mairie de Rouen travaillant dans le service développement durable et ayant en charge la communication.

Comparaison de l'augmentation de température pour le Scénario RCP 8.5 pour deux régions Normandie et Provence Alpes Côte Azur

Frédéric Vivien — 2016-03-28T21:27:25Z

Le scénario RCP 8.5 prévoit à l'aube de 2100 une augmentation globale de la température sur Terre entre 3.5°C et 4.5° C

Comment les modèles climatiques prévoient cette augmentation en région en France ?

Pour cela, étudions deux régions Françaises présentant actuellement des particularités climatiques.
Voici le modèle climatique régional de référence calculé sur 30 ans entre 1975 et 2005. Ce modèle est corrigé avec les données réelles des relevés de température par les différentes stations météorologiques et essaient donc de s'en rapprocher au plus près.

Température moyenne annuelle pour le modèle de référence source Drias, les futurs du climat

Région Haute- Normandie Région Provence -Alpes -Côte-d'Azur

Température moyenne annuelle pour l'horizon 2100 source Drias, les futurs du climat

En région Provence-Alpes-Côte-d'Azur, les estimations relatives à un horizon lointain sont peu encourageantes : en effet, les températures annuelles moyennes augmenteraient de 4.5°C voire même de 5°C dans le nord de la région ! De plus, en plein été, elles subiraient une hausse de presque 6.5°C (par rapport à la période de référence) !
Aux alentours de 2100 en Haute-Normandie, les températures sont estimées à 3.5°C de plus qu'aujourd'hui, et peuvent aller jusqu'à 4°C dans le sud de la Normandie.
Dans un premier temps, nous constatons que le thermomètre « explosera ». C'est pourquoi sans aucune politique climatique, nous allons droit à la catastrophe : le territoire métropolitain va littéralement suffoquer !
Dans un deuxième temps, nous remarquons que ce réchauffement n'est pas égal dans les deux régions françaises (choisies arbitrairement). En effet, le sud de la France est exposé à un réchauffement plus important car il est plus proche de l'équateur que le nord.

Emile Hauguel

Comparaison de l'augmentation de température pour le Scénario RCP 4.5 pour deux régions Normandie et Provence Alpes Côte Azur

Frédéric Vivien — 2016-03-28T21:24:57Z

Le scénario RCP 4.5 prévoit à l'aube de 2100 une augmentation globale de la température sur Terre entre 2, 5°C et 3°

Comment les modèles climatiques prévoient cette augmentation en région en France ?

Température moyenne annuelle pour le modèle de référence source Drias, les futurs du climat

Région Haute- Normandie Région Provence -Alpes -Côte-d'Azur

Température moyenne annuelle pour l'horizon 2100 source Drias, les futurs du climat

Bilan de la température moyenne annuelle en 2100 avec le scénario 4.5

Haute-Normandie :
– Aujourd'hui la température va de 8 à 12°
– En 2100 la température prévue ira de 10 à 14°

Provence Alpes Côtes d'Azur :
Température en montagne :
– Aujourd'hui de -2 à 8°
– En 2100 de 2 à 8°
Température en bord de mer méditerranéen :
– Aujourd'hui de 12 à 16°
– En 2100 de 16 à 20°

En Haute-Normandie la température monte d'environ 2° en moyenne.
En Provence Alpes Côtes d'Azur, en montagne et en bord de mer, la température augmentera d'environ 4° en moyenne.

Comparaison de l'augmentation de température pour le Scénario RCP 2.6 pour deux régions Normandie et Provence Alpes Côte Azur

Frédéric Vivien — 2016-03-28T21:22:17Z

Le scénario RCP2.6 prévoit à l'aube de 2100 une augmentation globale de la température sur Terre de + 2°

Comment les modèles climatiques prévoient cette augmentation en région en France ?

Température moyenne annuelle pour le modèle de référence source Drias, les futurs du climat

Région Haute- Normandie Région Provence -Alpes -Côte-d'Azur

Température moyenne annuelle pour l'horizon 2100 source Drias, les futurs du climat

Bilan de la température annuelle moyenne en 2100 pour le scénario 2.6

Haute-Normandie :
– Aujourd'hui les températures vont de 8 à 12°
– En 2100 les températures prévues iront de 10 à 12°

Provence Alpes Côtes d'Azur :

Température en montagne :
– Aujourd'hui les températures vont de -2 à 8°
– En 2100 elles n'auront pas variées
Température en bord de mer méditerranéen :
– Aujourd'hui les températures vont de 10 à 16°
– En 2100 elles iront de 12 à 20°

En Haute-Normandie, le réchauffement climatique va augmenter la température de 2°.
En Provence Alpes Côtes d'Azur, la température en bord de mer va augmenter d'environ 4°. En montagne, les températures n'auront que peu variées.

Comparaison de la pluviométrie pour le Scénario RCP 8.5 pour deux régions Normandie et Provence Alpes Côte Azur

Frédéric Vivien — 2016-03-28T20:02:07Z

Le scénario RCP 8.5 prévoit à l'aube de 2100 des perturbations des précipitations à l'échelle mondiale, des zones de plus en plus asséchées mais également des zones connaissant des précipitations extrêmes.

Que les modèles climatiques prévoient-ils pour deux régions de France ?

Pour cela, étudions deux régions Françaises présentant actuellement des particularités climatiques.
Voici le modèle climatique régional de référence calculé sur 30 ans entre 1975 et 2005. Ce modèle est corrigé avec les données réelles des relevés de précipitations par les différentes stations météorologiques et essaient donc de s'en rapprocher au plus près.

Précipitation moyenne annuelle en mm /jour pour le modèle de référence source Drias, les futurs du climat

Région Haute- Normandie Région Provence -Alpes -Côte-d'Azur
Anomalie de précipitations en mm/ jour pour l'horizon 2100 par rapport à la période de référence source Drias, les futurs du climat

Les Perturbation des précipitations à l'échelle mondiale
Nous pouvons remarquer que actuellement dans le nord de la Haute-Normandie, il y'a environs 3mm/jour de précipitation alors que dans le sud, il se trouve qu'il n'y a que moins de 2mm de précipitation. A l'horizon 2100 nous pouvons observer quelques anomalies en Normandie, dans certaines parties de cette région notamment dans l'ouest et le nord-ouest les anomalies seront négatives ( entre -021 et -0,50 ) ce qui signifie qu'il pleuvra moins qu'avant donc qu'il pourra y avoir certaines régions de la Normandie qui seront plutôt sèches.
Dans certaines régions Alpes Côtes d'Azur nous pouvons voir que les précipitations sont plus importantes qu'en Haute-Normandie, en effet jusqu'à 5mm par an en moyenne dans les régions montagneuses mais globalement dans les alentours de 3mm dans les plaines plutôt majoritaires dans cette région. A l'horizon 2100 nous pouvons remarquer que les anomalies sont très présentes : des anomalies négatives (entre -0,71 et 1,00 ) ce veut dire qu'il pleuvra beaucoup moins en bord de mer mais contrairement aux plaines qui seront globalement très secs , dans les alpes , les précipitations seront supérieures à 0,50 ce qui signifie qu'il pleuvra beaucoup plus dans ses régions alors que ces régions déjà très perturbés par les inondations , auront un problème encore plus conséquent à résoudre.

Avec ce scénario, la France sera sujette à des sécheresses, ce qui engendrera de nombreux problèmes mais sera notamment touchée aussi par de graves inondations dans les régions montagneuses. Pour conclure, le réchauffement climatique aura de nombreuses conséquences dans nos régions, ce qui pourrait changer nos habitudes de vies au niveau agricole par exemple.

Thomas Menard

Comparaison de la pluviométrie pour le Scénario RCP 4.5 pour deux régions Normandie et Provence Alpes Côte Azur

Frédéric Vivien — 2016-03-28T19:59:44Z

Le scénario RCP 4.5 prévoit à l'aube de 2100 des perturbations des précipitations à l'échelle mondiale, des zones de plus en plus asséchées mais également des zones connaissant des précipitations extrêmes.

Que les modèles climatiques prévoient-ils pour deux régions de France ?

Pour cela, étudions deux régions Françaises présentant actuellement des particularités climatiques.
Voici le modèle climatique régional de référence calculé sur 30 ans entre 1975 et 2005. Ce modèle est corrigé avec les données réelles des relevés de précipitations par les différentes stations météorologiques et essaient donc de s'en rapprocher au plus près.
Précipitation moyenne annuelle en mm /jour pour le modèle de référence source Drias, les futurs du climat

Région Haute- Normandie Région Provence -Alpes -Côte-d'Azur
Anomalie de précipitations en mm/ jour pour l'horizon 2100 par rapport à la période de référence source Drias, les futurs du climat

Comparaison de la pluviométrie pour le Scénario RCP 4.5 pour deux régions Normandie et Provence Alpes Côte d'Azur

Entre 1975 et 2005, nous avons pu constater qu'en Normandie la pluie tombée représentait entre 1 et 3 mm par jour. En Provence Alpes Côte d'Azur, il y avait plus de différence de niveau d'eau selon les endroits de la région. Par exemple, au Sud il pleuvait entre 1 et 2 mm par jour alors que plus au Nord Est les précipitations pouvaient atteindre entre 4 et 5 mm par jour. Nous pouvons donc dire qu'il y a un écart étonnant entre les précipitations du Nord Ouest et du Sud Ouest de la France.
Pour les prévisions de 2100, il y aurait une d'anomalie négative et la quantité de pluie diminuerait donc dans toute la région en Normandie. En Provence Alpes Côte d'Azur il y aurait, au centre de la région, une forte diminution des précipitations jusqu'à 1.25mm par jour. Sur le reste de la Provence, le niveau d'eau resterait stable excepté à l'Est en montagne où il y aurait une légère augmentation de 0,25 à 0,50 mm par jour.

Clémence et Chloé

Comparaison de la pluviométrie pour le Scénario RCP 2.6 pour deux régions Normandie et Provence Alpes Côte Azur

Frédéric Vivien — 2016-03-28T19:57:15Z

Le scénario RCP2.6 prévoit à l'aube de 2100 des perturbations des précipitations à l'échelle mondiale, des zones de plus en plus asséchées mais également des zones connaissant des précipitations extrêmes.

Que les modèles climatiques prévoient-ils pour deux régions de France ?

Pour cela, étudions deux régions Françaises présentant actuellement des particularités climatiques.
Voici le modèle climatique régional de référence calculé sur 30 ans entre 1975 et 2005. Ce modèle est corrigé avec les données réelles des relevés de précipitations par les différentes stations météorologiques et essaient donc de s'en rapprocher au plus près.
Précipitation moyenne annuelle en mm /jour pour le modèle de référence source Drias, les futurs du climat

Région Haute- Normandie Région Provence -Alpes -Côte-d'Azur
Anomalie de précipitations en mm/ jour pour l'horizon 2100 par rapport à la période de référence source Drias, les futurs du climat

Comparaison de la pluviométrie pour le Scénario RCP 2.6 pour deux régions Normandie et Provence Alpes Côte d'Azur

En 2100 des perturbations des précipitations à l'échelle mondiale, des zones de plus en plus asséchées mais également des zones connaissant des précipitations extrêmes sont prévues.
Pour ce scénario, les changements prévus au cours des prochaines années ne sont pas significatifs et il reste relativement optimiste.

Par exemple, en Normandie, actuellement les précipitations sont autour de 2 et 3 mm par jour et d'après les prévisions pour 2100, les anomalies seraient de -0.25 à +0.25 mm de pluie par jour ce qui n'est pas très significatif.
Ensuite, dans l'Est de la Provence Alpes Côte d'Azur on constate qu'il y a entre 3 et 4 mm de pluie par jour alors qu'en 2100 les scientifiques ont prévu qu'il n'y ait presque pas de changement. Cependant, certaines zones, en 2100, auront des précipitations moins élevées par rapport au document de référence puisque le niveau de précipitations diminuerait et les anomalies atteindraient -0.25 voire -0.50 mm par jour.
Nous pouvons donc conclure que le niveau des précipitations va diminuer légèrement au fil des années avec certaines zones asséchées.
On remarque tout de même que quelques zones auront une augmentation négligeable du niveau de pluie.

Chloé FRETIN