Наукова освіта в останньому році Хай живе СВТ!

останньому

Я на 6-му

Я навчаюся у 5 класі

Я на четвертому

Я на третьому

Я навчаюсь у 2 класі

Ens. Вчений

1-я спеціальність SVT

Terminale Spé SVT

Навчання

Про

Контактний контакт за тел .: 05 55 24 14 03 [email protected]

Відкрийте для себе розділи програми наукової освіти (частина SVT)

Глава 1: Атмосфера і життя Землі
Глава 2: Складність кліматичної системи
Розділ 3: Клімат майбутнього
Глава 4: Енергетика, вибір розвитку та кліматичне майбутнє

Завантажте офіційну програму у форматі PDF або прочитайте офіційний бюлетень нижче.

Тема 1: Наука, клімат та суспільство


Рання атмосфера Землі відрізнялася від сучасної. Його трансформація протягом мільярдів років пов’язана з геологічними та біологічними процесами. З часів промислової революції діяльність людини істотно змінила склад атмосфери. Ці зміни впливають на динамічний баланс оболонок рідини Землі.
Наслідки людської діяльності для атмосферного складу, ті, які вже спостерігаються, і ті, що передбачувані, є різноманітними і важливими як для людства, так і для екосистем. Обґрунтований вибір окремих людей та суспільств у цій галузі базується на внеску науки та техніки.

1.1 Земна атмосфера та життя

З часу свого формування, майже одночасно з часом Сонця та інших планет Сонячної системи, Земля зазнала специфічної еволюції своєї поверхні та складу атмосфери. Температура його поверхні дозволяє існувати рідкій воді, утворюючи гідросферу. До фізичних та геологічних факторів (сонячна активність, віддаленість від Сонця, тектоніка) додалася поява живих істот та їх метаболізм. Досягається крихкий баланс, який дозволяє життя і підтримує його.

Близько 4,6 мільярда років тому рання атмосфера складалася з N2, CO2 і H2O. Його поточний склад становить приблизно 78% N2 та 21% O2, із слідами інших газів (включаючи H2O, CO2, CH4, N2O). Охолодження ранньої поверхні Землі призвело до зрідження водяної пари в початковій атмосфері. Утворилася гідросфера, в якій розвивалося життя. Перші сліди життя датовані щонайменше 3,5 мільярда років тому.

За допомогою свого фотосинтетичного метаболізму ціанобактерії виробляли кисень, який окислював відновлені хімічні речовини в океані. Діоксид накопичувався в атмосфері за 2,4 мільярда років. Його поточна концентрація в атмосфері досягла близько 500 мільйонів років тому.

Джерела та поглиначі атмосферного кисню сьогодні в основному пов’язані з живими істотами (фотосинтез та дихання) та горінням. Під впливом сонячного ультрафіолетового випромінювання стратосферний кисень може дисоціювати, ініціюючи хімічне перетворення, що призводить до утворення озону. Це становить постійний шар максимальної концентрації, розташований на висоті близько 30 км.

Озоновий шар поглинає частину сонячного ультрафіолетового випромінювання та захищає живі істоти від його мутагенного впливу. Вуглець зберігається в декількох поверхневих водоймах: атмосфері, ґрунтах, океанах, біосфері та гірських породах. Обмін вуглецю між цими колекторами визначається кількісно за потоками (т/рік). Кількість вуглецю в різних водосховищах є постійною, коли потоки збалансовані. Всі ці обміни становлять кругообіг вуглецю на Землі.

Викопне паливо утворювалось із вуглецю живих істот десятки - сотні мільйонів років тому. Вони не оновлюються досить швидко, щоб запаси поповнилися: ці енергетичні ресурси, як кажуть, не відновлювані.

1.2 Складність кліматичної системи

Кліматична система та її еволюція з часом є результатом декількох природних факторів та взаємодії між океанами, атмосферою, біосферою, літосферою та кріосферою. Необхідно враховувати ці взаємодії в різних просторових і часових масштабах (від років до мільйона років і навіть більше). Кліматична система демонструє стихійну мінливість і реагує на порушення свого енергетичного балансу за допомогою механізмів, званих зворотними зв’язками. Антропогенні фактори мають незворотні короткострокові наслідки.

Клімат визначається набором середніх показників атмосферних величин, що спостерігаються в регіоні
дається за певний період. Ці кількості в основному складаються з температури, тиску, ступеня вологості, опадів, хмарності, швидкості та напрямку вітру.

Кліматологія вивчає зміни місцевого або глобального клімату в середньостроковій чи довгостроковій перспективі (роки, століття, тисячоліття тощо).
Метеорологія вивчає прогнозовані атмосферні явища в короткостроковій перспективі (дні, тижні).

Середня температура Землі, розрахована за допомогою вимірювань на місцях і з космосу супутниками, є одним із показників глобального клімату. Є й інші: обсяг океанів, протяжність льоду та льодовиків ... Клімат Землі демонструє природну мінливість у різних часових масштабах. Однак за кілька сотень тисяч років концентрація CO2 в атмосфері ніколи не зростала так швидко, як сьогодні.

Протягом півтора століття ми вимірювали глобальне потепління (близько + 1 ° C). Це відповідь кліматичної системи на збільшення радіаційного змушення (різниця між отриманою радіаційною енергією та випромінюваною енергією) через викиди парникових газів (ПГ) в атмосферу: CO2, головним чином CH4, N2O та водяна пара. Зі збільшенням концентрації парникових газів атмосфера поглинає більше інфрачервоного теплового випромінювання, що випромінюється поверхнею Землі. Натомість це призводить до збільшення випромінювальної потужності, що отримується землею від атмосфери.

Ця додаткова потужність спричиняє порушення радіаційного балансу, який існував у доіндустріальну епоху. Додаткова енергія, пов'язана з цим, зберігається в основному в океанах, а також у повітрі та ґрунтах, що призводить до підвищення середньої температури поверхні Землі та підвищення рівня океанів.

Зміна середньої температури Землі зумовлена ​​кількома посилюючими ефектами (позитивні відгуки), включаючи:
- збільшення концентрації водяної пари (парникових газів) в атмосфері;
- зменшення площі, покритої льодом, і зменшення наземного альбедо;
- часткове відтавання вічної мерзлоти, що спричиняє викид ПГ в атмосферу.

Океан виконує амортизуючу роль, поглинаючи значну частину додаткової енергії, що надходить на його поверхню. Це призводить до підвищення рівня моря, спричиненого тепловим розширенням води. До цього додається танення континентального льоду. Це накопичення енергії в океанах робить кліматичні зміни незворотними протягом періодів у кілька століть.

У короткостроковій перспективі збільшення рослинності становить поглинання СО2 і, отже, має негативний ефект зворотного зв'язку (стабілізатор).

1.3 Клімат майбутнього

Аналіз кліматичної системи, проведений за допомогою числових моделей, базується на вимірах та розрахунках із використанням відомих фізичних, хімічних та біологічних законів. У поєднанні з припущеннями про еволюцію видобутку парникових газів, прогнози цих моделей визначають діапазони розвитку кліматичної системи у 21 столітті.

Кліматичні моделі базуються на:
- введення в рівняння основних механізмів, що діють на земну систему;
- цифрові методи роздільної здатності.
Результати моделей оцінюються шляхом порівняння з in situ та просторовими спостереженнями, а також знаннями палеоклімату. Ці моделі, численні та незалежні, виконують кліматичні прогнози. Очікуючи зміни останніх десятиліть, вони оцінюють глобальні та місцеві кліматичні зміни, які настануть протягом десятиліть чи століть.

Науковий аналіз, що поєднує спостереження, теоретичні елементи та чисельні моделі, сьогодні дозволяє зробити висновок, що підвищення середньої температури з початку індустріальної ери пов’язане з діяльністю людини: СО2, що утворюється при спалюванні вуглеводнів, вирубці лісів, виробництві цементу; CH4, що утворюється внаслідок витоків природного газу, бродіння на звалищах, певної сільськогосподарської діяльності.

Моделі погоджуються прогнозувати, з великою ймовірністю виникнення, в межах, залежно від кількості викидів ПГ:
- підвищення середньої температури на 1,5-5 ° С між 2017 роком та кінцем 21 століття;
- зростання середнього рівня океанів між початком 21 століття і 2100 роком, який може досягати одного метра;
- зміна структури опадів та екстремальних погодних явищ;
- закислення Світового океану;
- великий вплив на наземні та морські екосистеми.

1.4 Енергетика, вибір розвитку та кліматичне майбутнє

Глобальне споживання енергії в основному залежить від викопного палива, що є основною причиною глобального потепління. Тому важливо визначити вплив будь-якої діяльності, окремої чи колективної діяльності, або будь-якого продукту на вплив на виробництво парникових газів. Важливим є виявлення інших побічних ефектів, особливо для здоров’я. Різні сценарії глобальних змін клімату залежать від стратегій, які буде застосовувати людство.

Тема 2: Майбутнє енергій

2.1 Два століття електричної енергії

2.2 Переваги електроенергії

2.3 Оптимізація транспорту електроенергії

2.4 Вибір енергії та вплив на суспільство

Тема 3: Історія живих

3.1 Біорізноманіття та його еволюція

3.2 Еволюція як спосіб читання світу

3.3 Еволюція людини

3.4 Демографічні моделі

3.5 Штучний інтелект