Pouvoir localiser les différents climats à la surface du globe et en expliquer pour chacun, les éléments déterminants. Pouvoir dessiner et commenter les champs de pression et de température à la surface du globe et en altitude et expliquer les phénomènes météorologiques. Pouvoir schématiser et commenter la circulation atmosphérique générale et les grands courants aériens. Pouvoir établir le bilan radiatif de l'atmosphère et le placer dans le contexte du réchauffement climatique.
Donner aux étudiants une bonne compréhension des mécanismes élémentaires de la météorologie. Comprendre la circulation atmosphérique à l'échelle du globe et les grandes zones climatiques. L'accent est mis sur les changements climatiques et l'amplification de l'effet de serre est montré de manière détaillée. Les trajectoires climatiques du futur sont aussi expliquées.
Météorologie et temps. Climatologie et climat. Système climatique global. La chaleur et les 3 états de la matière. 1er principe de la thermodynamique. Représentation graphique des états d'un système. Loi des gaz parfaits. Lois du rayonnement électromagnétique. Modes de transfert de la chaleur. Rayonnements solaire, terrestre et atmosphérique. Bilan radiatif moyen. Composition et caractéristiques de l'atmosphère. Equation d'état. Principe fondamental de l'aérostatique. Modèle de Laplace. Subdivisions de l'atmosphère. Atmosphère standard. L'eau dans l'atmosphère. Chaleurs latentes. iso-rs. Humidités absolue et relative. Evaporation. Psychromètre. Transformations isobares. Transformations adiabatiques : air sec ; air humide non saturé ; air saturé. Saturation et condensation. Formation des nuages. Stabilité et instabilité sur l'émagramme. Les différents types de couches. Les nuages. Accélération de Coriolis. Vents : géostrophique, du gradient, dans la couche de frottement, thermique. Courants aériens. Circulation atmosphérique générale. Effets locaux. Classifications des climats de Köppen. Climats polaires, subpolaires, tempérés, méditerranéens, intertropicaux. Changements climatiques, effet de serre.
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