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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.

Description unique des fonctions définies sur la sphère par les harmoniques sphériques, un équivalent des séries de Fourier pour les fonctions définies sur le cercle. Exemple de la reconstruction de la topographie terrestre.

Phénoménologie des glissements de terrain et modélisation de deux des cas les plus classiques, les glissements plans et les glissements circulaires. Présentation des différentes méthodes de prévention existantes, de la simple étude cartographique à des systèmes embarqués sur satellite.

Les cartes de France du BRGM : géologie profonde et superficielle.

Modélisation des avalanches pour la prévention des risques.

Modélisation : le Vésuve et la physique des panaches éruptifs.

Modèle de circulation océanique et effet de seuil.

Analyse du climat passé pour comprendre, modéliser et prévoir le climat futur.

Présentation de quelques fonctionnalités du logiciel Celestia.

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

Simulation numérique permettant la comparaison de l'effet de serre pour les atmosphères de Vénus, Mars et la Terre.

Présentation d'une maquette de l'Observatoire de Lyon pour comprendre les mouvements de la Terre autour du Soleil et déterminer la hauteur du Soleil à son méridien, l'énergie reçue au sol, la durée d'ensoleillement en un lieu donné pour une date choisie.

Modélisation analogique d'une subduction, dimensionnement des expériences

Expériences abordant le sens de rotation de l'eau dans un lavabo dû à l'effet Coriolis.

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

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.

Série d'expériences analogiques permettant de simuler certains aspects de la convection mantellique.

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