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Principales étapes et grands processus qui ont façonné la Terre et en dessine l'avenir. Le passé : climat, végétation, oxygène, dioxyde de carbone, crises biologiques, glaciations, tectonique des plaques… L'avenir proche, l'Anthropocène, et le destin du Soleil et de la Terre.

Périodicité des variations des paramètres astronomiques de révolution de la Terre autour du Soleil. Mise en évidence de ces cycles dans les enregistrements sédimentaires du fait de leur impact climatique et utilisation de ces périodicités astronomiques pour une Échelle de Temps Géologique sur 23 Ma.

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

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.

Modélisation analogique permettant de calculer l'énergie solaire reçue par une planète.

Bilan du flux radiatif entre la Terre et l'espace (ScaRaB : Scanner pour le Bilan Radiatif), influence sur le climat.

Vues de l'atmosphère terrestre depuis la navette spatiale, informations sur la géométrie des prises de vue et leur interprétation.

Les variations saisonnières de température et l'inertie thermique des continents et des océans.

Le Soleil émet de l'énergie dans toutes les directions de l'espace. L'énergie solaire émise est donc répartie sur une sphère centrée sur le Soleil. Effets sur la température d'équilibre d'une planète en fonction de sa distance au Soleil et mise en évidence de l'effet de serre.

Relations entre température d'équilibre et distance au Soleil, albédo et effet de serre, notion de température moyenne.

EExpérience facilement réalisable permettant d'illustrer deux phénomènes célèbres dus à la diffusion de la lumière solaire par l'atmosphère : la couleur bleue du ciel, la teinte orangée du coucher de soleil.

Simulation permettant de calculer le spectre d'émission d'une étoile et la température d'équilibre d'une planète.