- Comprendre le fonctionnement du système climatique et l’origine de la diversité des climats terrestres.
- Caractériser et comprendre l’origine de la dynamique des enveloppes fluides et leur impact sur les climats de la Terre et les phénomènes à risque pour les populations.
- Mettre en évidence les variations climatiques passées et discuter de leurs causes, caractériser le changement climatique actuel et discuter de ses causes et de ses conséquences.
- Donner les bases scientifiques nécessaires à la compréhension de cette thématique d’actualité, éduquer à l’esprit critique.

Contenu détaillé des cours magistraux :
- Discussion de l’origine de l’énergie solaire.
- Etablissement du bilan radiatif de la Terre et explication du principe de l’effet de serre.
- Caractérisation de la structure et de la composition de l’atmosphère terrestre.
- Mise en évidence et origine de la dynamique des masses d’air (gradient de pression, force de Coriolis, équilibre géostrophique, anticyclones et dépressions). Organisation de la circulation atmosphérique en grandes cellules de convection troposphériques et développement de vents à échelle locale ou régionale. Conséquences de la circulation atmosphérique sur les précipitations et le cycle de l’eau.
- Discussion des causes et conséquences de certains phénomènes atmosphériques violents (orages, cyclones, tornades, épisodes cévenols, perturbations) et des risques associés pour les populations.
- Mise en évidence et caractérisation de la circulation océanique de surface (gyres et upwellings) et profonde (thermohaline). Moteurs des circulations océaniques et impacts sur les climats.
- Caractéristiques et origine des climats zonaux et azonaux.
- Variations de la dynamique des enveloppes fluides à différentes échelles de temps.
- Cycle du carbone et ses variations dans l’espace et dans le temps (à différentes échelles). C onséquences sur le climat et sur l’acidification des océans.
- Climats du passé : méthodes de reconstitution (indices sédimentaires, géomorphologiques, paléontologiques, géochimiques). Mise en évidence et caractéristiques des grandes périodes climatiques (périodes greenhouse et icehouse / glaciaires-interglaciaires / Optimum médiéval et Petit âge glaciaire) et discussion des forçages et rétroactions impliqués dans ces variations.
- Changement climatique actuel et climats du futur : caractérisation des variations de température et de pluviométrie, discussion des causes, des rétroactions et des conséquences sur les activités humaines et sur la biodiversité.

 

Comprendre le fonctionnement du climat terrestre en s'appuyant des connaissances transversales de physique, de chimie, de géologie et de biologie.

Développer son esprit critique, ses compétences en matière de synthèse, d'analyse de documents et d’expression orale.
 

Atmosphère, océan et climat, Delmas (Belin pour la science éditions)
Climatologie et paléoclimatologie, Alain Foucault (Dunod éditions)