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Principes physiques de l'effet de serre : rayonnement visible, rayonnement infra-rouge, absorption-émission, et présentation d'un modèle simple d’effet de serre avec une plaque recouverte par une vitre.

Température et CO2 atmosphérique depuis 600 Ma : les bases pour comprendre les moyens d'observation, les variations naturelles et anthropiques à différentes échelles de temps, et les grandes tendances.

Origine, répartition, quantification de l'énergie interne de la Terre et types d'exploitation de l'énergie géothermique, plus ou moins renouvelable.

Diagramme de phases de l'eau : changements d'état, ébullition, geysers, magmatisme explosif.

Diagramme de phases de l'eau : changements d'état, métamorphisme, habitabilité et magmatisme.

L'absorption du rayonnement solaire par les constituants de l'atmosphère. Structure de l'atmosphère et caractéristiques du spectre solaire, rôle de l'ozone dans le phénomène d'absorption des rayons ultraviolets et température de l'atmosphère.

Simulations numériques permettant la comparaison du rayonnement pour une planète froide, une planète chaude et une étoile.

Choix d'un seuil statistique ou d'une couche limite pour définir l'épaisseur de l'atmosphère et réflexion sur la notion de température de l'atmosphère.

Retrouver les variations climatiques anciennes en étudiant les profils de température des sols.

Explication du fractionnement isotopique de l'oxygène, variations du δ18O avec la température.

Les sondes Cassini et Huygens s'apprêtent à se satelliser autour de Saturne. Cassini fournit d'ores et déjà de précieuses données sur le satellite le plus éloigné de Saturne, Phoebé. La composition de la surface, sa température et le relief de cet objet glacé sont étudiés.

Incidence des processus diagénétiques sur les valeurs des rapports isotopiques.

Étude des variations temporelles du CO2 atmosphérique et de la température sur différentes échelles de temps.

Influence de l'activité solaire sur le climat de la Terre et sur la nébulosité de l'atmosphère.

Rôle de l'absence d'advection dans l'élévation de température dans une serre.

Explication et modélisation de l'effet de serre sur la Terre, Mars et Vénus.

Effet de serre et calcul des températures de surface planétaire, simulations numériques pour une étude comparative Terre-Vénus-Mars.

Explication de la température de surface d'équilibre d'une planète, expérimentation sur les paramètres contrôlant cette température : la distance au soleil, l'albédo et l'effet de serre.

Simulations numériques permettant le calcul de la température de surface de la Terre avec différents modèles d'atmosphère.

Modélisation analogique permettant de montrer l'inégalité de la quantité d'énergie solaire reçue par la Terre en fonction de la latitude.