Les singularités de la Terre et l’atmosphère terrestre
Eau liquide, vie, couche d’ozone, effet de serre naturel : ce qui rend la Terre unique et le rôle vital de son atmosphère.
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Les singularités de la Terre et l’atmosphère terrestre
Module III : L’éducation à l’environnement et au développement durableSéquence 9 : Planète TerreSéance 30 : Singularités de la Terre ; atmosphère terrestre
💡 Idée principale : la Terre est la seule planète connue qui abrite la vie, grâce à sa distance au Soleil qui permet l’eau liquide, à sa taille qui retient une atmosphère et à son champ magnétique. L’atmosphère (78 % N₂, 21 % O₂) est divisée en couches ; elle fournit l’air respirable, filtre les UV (ozone), maintient une température moyenne de 15 °C (effet de serre naturel) et produit le climat.
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Étapes résumées
La Terre : 3e planète du Système solaire, à 150 millions de km du Soleil, âgée de 4,6 milliards d’années.
Singularités : eau liquide (71 % de la surface), atmosphère riche en O₂, vie, champ magnétique, tectonique.
Rôles : respiration, protection contre les UV et les météorites, effet de serre naturel, climat.
Situation problème
Au planétarium du lycée de Kousseri, les élèves comparent la Terre à ses voisines. Vénus est un four à 460 °C sous une épaisse couche de CO₂, Mars un désert glacé à l’air très mince. Fatimé demande : « Pourquoi seule la Terre a-t-elle de l’eau liquide et des êtres vivants ? Et à quoi sert vraiment l’air qui nous entoure ? »
Consignes :
Relève les questions posées.
Cite deux caractéristiques qui rendent la Terre favorable à la vie.
Donne trois rôles de l’atmosphère.
le problèmeje réfléchisla planète Terre
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Compétence visée
Lutter contre la pollution de l’air et le réchauffement climatique en connaissant l’importance de l’atmosphère.
Objectifs de la leçon
Décrire les caractéristiques et les singularités de la Terre.
Donner la composition et la structure de l’atmosphère.
Expliquer les rôles de l’atmosphère pour la vie.
La Terre, une planète singulière
1. La Terre et ses voisines
Document 1 : les planètes telluriques ; la Terre est dans la zone où l’eau peut rester liquide.
2. Carte d’identité de la Terre
Caractéristique
Valeur
Rang dans le Système solaire
3e planète à partir du Soleil
Distance au Soleil
≈ 150 millions de km
Rayon
≈ 6 370 km
Âge
≈ 4,6 milliards d’années
Rotation / révolution
24 h (jour et nuit) / 365,25 jours (année)
Température moyenne
≈ 15 °C
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Ce qui rend la Terre unique
L’eau liquide
Océans, fleuves, nappes : 71 % de la surface ; indispensable à la vie.
L’atmosphère
Assez épaisse pour retenir la chaleur et filtrer les rayons dangereux.
Le champ magnétique
Il dévie les particules du vent solaire.
La vie
Elle a elle-même transformé l’atmosphère en produisant l’O₂ (photosynthèse).
Composition et structure de l’atmosphère
3. Composition de l’air sec
Gaz
Proportion (en volume)
Intérêt
Diazote N₂
78 %
gaz peu réactif ; source d’azote pour les sols (bactéries)
Dioxygène O₂
21 %
respiration, combustions
Argon Ar
0,93 %
gaz rare inerte
Dioxyde de carbone CO₂
≈ 0,04 %
photosynthèse, effet de serre
Vapeur d’eau
0 à 4 %
nuages, pluies, effet de serre
les fuméesle ventle dégagement d’O₂
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Activité 1 : les couches de l’atmosphère
Le document 2 présente les couches de l’atmosphère et l’évolution de la température avec l’altitude.
Document 2 : structure de l’atmosphère et variation de la température avec l’altitude (échelle non uniforme).
Comment varie la température dans la troposphère ?
Dans quelle couche se trouve l’ozone ? Pourquoi la température y augmente-t-elle ?
Ce qu’il faut comprendre : dans la troposphère (0 à 12 km), la température baisse d’environ 6,5 °C par km : c’est la couche des nuages et de la météo. Dans la stratosphère, la couche d’ozone absorbe les UV du Soleil, ce qui la réchauffe. Plus haut, la mésosphère est très froide, la thermosphère très chaude mais presque vide.
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Les rôles de l’atmosphère
Une atmosphère indispensable
1
Respirer
Elle fournit l’O₂ aux êtres vivants et le CO₂ aux plantes.
2
Se protéger
L’ozone arrête la plupart des UV ; les météorites brûlent dans la mésosphère.
3
Garder la chaleur
L’effet de serre naturel (vapeur d’eau, CO₂) porte la température moyenne de −18 °C à +15 °C.
4
Faire le climat
Vents, nuages et pluies redistribuent la chaleur et l’eau (cycle de l’eau, mousson).
Effet de serre : naturel ou renforcé ?
Effet de serre naturel
Indispensable : sans lui, la Terre serait gelée (−18 °C).
≠
Effet de serre renforcé
Dû aux gaz rejetés par les activités humaines : il réchauffe le climat (séquence suivante).
le réchauffementla températurela chaleur
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Une couche fragile
La troposphère, où nous vivons, est très mince : comme la peau d’une orange par rapport au fruit.
Les fumées, les gaz d’échappement et les feux de brousse la polluent directement.
Les CFC (anciens gaz des réfrigérateurs) ont détruit une partie de la couche d’ozone : ils sont aujourd’hui interdits.
Trace écrite : ce que je retiens
À retenir
La Terre est la 3e planète du Système solaire, à 150 millions de km du Soleil ; elle a 4,6 milliards d’années.
Ses singularités : eau liquide, atmosphère riche en O₂, champ magnétique, vie.
L’air contient 78 % de N₂, 21 % d’O₂, 0,9 % d’argon et ≈ 0,04 % de CO₂.
L’atmosphère permet la respiration, filtre les UV, entretient l’effet de serre naturel et le climat.
je retiensla couche d’ozoneles couches de roches
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Vocabulaire à connaître
Atmosphèreenveloppe gazeuse qui entoure la Terre.Troposphèrecouche la plus basse de l’atmosphère (0 à 12 km).Ozonegaz (O₃) de la stratosphère qui absorbe les UV.Effet de serreretenue d’une partie de la chaleur terrestre par certains gaz.Planète telluriqueplanète rocheuse (Mercure, Vénus, Terre, Mars).
Je m’évalue
1. À quelle distance du Soleil se trouve la Terre ?
2. Quel gaz est le plus abondant dans l’air ?
3. Dans quelle couche se trouve l’ozone ?
4. Quelle serait la température moyenne sans effet de serre ?
Réponses : environ 150 millions de km · le diazote N₂ (78 %) · la stratosphère · environ −18 °C. Le corrigé détaillé et d’autres exercices de ce chapitre sont dans les exercices corrigés.
la lumièreles stratesl’environnement
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Erreurs fréquentes
Croire que l’air est surtout fait d’oxygène : c’est surtout du diazote.
Penser que l’effet de serre est toujours mauvais : l’effet naturel est indispensable.
Confondre le trou de la couche d’ozone et le réchauffement climatique.
Méthode
Pour décrire une courbe en fonction de l’altitude, lis-la de bas en haut, couche par couche : indique si la température augmente ou diminue, donne les valeurs aux limites et explique chaque changement (ex. : l’ozone absorbe les UV → réchauffement).
Activité d’intégration
Pour la journée mondiale de l’environnement, ton club scientifique de Maroua doit réaliser une affiche « Notre atmosphère, notre bouclier ». Les élèves veulent expliquer simplement pourquoi la Terre est habitable et ce que l’air nous apporte.
Présente trois singularités de la Terre.
Réalise un schéma simple des couches de l’atmosphère avec leurs rôles.
Rédige deux messages pour inciter la population à protéger l’air.