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État des connaissances scientifiques actuelles sur le réchauffement climatique, basé principalement sur une analyse minutieuse du 6e rapport du GIEC. Les faits sont présentés sans les noircir mais sans occulter non plus l’ampleur du défi. Il est encore possible d’éviter des conséquences graves et irréversibles pour l’humanité à moyen terme, mais seulement avec des décisions politiques rapides, globales et systémiques, impliquant notamment une meilleure distribution des richesses.

Obliquité et répartition hémisphérique de l'énergie. Solstices, équinoxes et saisons.

Observer et comprendre les notions d'opacité et de transparence au rayonnement visible et infrarouge pour aborder sereinement le principe d'effet de serre radiatif et sa modélisation, et comprendre les spectres d'émission terrestres.

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.

Connaissant les mouvements "naturels" de l'axe de la Terre (précession, inclinaison), voyons comment Jules Verne a imaginé une entreprise destinée à déplacer "artificiellement", et instantanément, le pôle de rotation de la planète.

Les changements d'état de l'eau à la surface de la Terre, vapeur d'eau dans l'atmosphère et cycle de l'eau sans ébullition.

Contribution du groupe de travail I au 5e Rapport d'évaluation du GIEC. Résumé à l'intention des décideurs.

Un récent numéro de la revue britannique Nature présente la ré-interprétation d'un site fossilifère dévonien à végétaux de l'état de New York (Gilboa). La présentation de ces nouvelles données fournit l'occasion de rappeler quelques étapes de la colonisation des terres émergées par les végétaux, entre l'Ordovicien et le Dévonien (gisement de Rhynie), et de présenter quelques idées et résultats récents sur les bouleversements occasionnés par cet épisode sur les enveloppes externes de la Terre.

Les variations de masse des calottes polaires, processus classiques et réchauffement climatique.

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.

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.

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

Rappels sur les données climatiques du Quaternaire et présentation des principaux résultats (Nature - 10 juin 2004) de la plus ancienne reconstitution climatique obtenue à ce jour à partir de carotte glaciaire vient et réalisée dans le cadre du projet EPICA (European Project for Ice Coring in Antarctica).

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

Deuxième partie du cours sur le rayonnement thermique, l'effet de serre et le bilan radiatif de la Terre.

"Résumé sur les changements climatiques à l'intention des décideurs", établi par le groupe de travail 1 du GIEC.

À l'aide de petites animations, on montre comment les mouvements atmosphériques à grande échelle redistribuent la chaleur depuis les sources (régions équatoriales) vers les puits (régions polaires, hémisphère d'hiver).

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

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.

Tour d'horizon des connaissances sur les changements climatiques.