Paramètres orbitaux et théorie de Milankovitch

[mr green genes]

Bonjour !

alors je sais pas si ce post a plus sa place ici que sur le forum astrophysique, donc je l'ai mis ici car c'est en SVT qu'on m'en a parlé.

Donc je suis en Terminale S spé SVT, et en cours de spécialité on m'a parlé ( succintement ) des paramètres orbitaux qui expliquent les variations climatiques cycliques ( la théorie de Milankovitch ) mais j'ai pas mal d'interrogations à ce sujet.

Pour ceux qui ne verraient pas de quoi je parle, je rappelle quand même en quoi consistent ces paramètres orbitaux :




Le programme de Terminale n'exige pas que je comprenne comment ces variations influent sur le climat, mais quand même, je suis assez embetté de ne pas comprendre.

Voici les points qui me posent problème :

1 ) Comment, en termes de distances au Soleil, les variations de l'excentricité ?
Par exemple, en ce moment je crois que le périphélie est à 147 000 000 de Km et l'aphélie à 152 000 000 de Km, mais quand l'excentricité était maximale, que valaient le périphélie et l'aphélie ?


2 ) Intuitivement, j'immagine assez bien la variation d'excentricité jouer un rôle sur le climat global, mais pour ce qui est de l'obliquité et de la precession, j'ai du mal à concevoir que ça joue un rôle au niveau global.
Il semble clair que ça joue au niveau global :
la precession change les équinoxes et les solstices, donc l'été dans l'hémisphère Nord est un coup au périphélie, un coup à l'aphélie
l'obliquité joue sur l'endroit du globe où les rayons du Soleil sont faibles, donc les pôles sont plus ou moins chauds
tout ça d'accord, mais ça reste plus ou moins local. Qu'est-ce que ça donne au niveau global ?

3) Qu'est-ce qui explique ces variations ?

- Pour l'obliquité, il me semble que ça peut venir de l'effet de marée, c'est juste ou pas ?

- Et pour l'excentricité je ne vois pas trop, d'autant plus qu'il y a 2 cycles: un de 100 000 ans et un de 413 000 ans. Que se passe-t-il exactement ? Est-ce qu'on est proche d'une planète tous les 400 000 ans ? Et que signifient exactement ces 2 cycles ?

- Ensuite pour la précession, il y a 2 phénomènes : un lié à la force centrifuge et au fait que la Terre a un bourrelet à l'équateur, et l'autre qui vient de ce que le grand axe de l'orbite terrestre tourne autour du Soleil.
Pour le second point je me demande bien d'où ça sort ? Est-ce lié aux interférences des autres planètes ou bien faut-il chercher la réponse dans la relativité générale ?

4 ) Si le Système solaire comprenait seuleument la Terre, est-ce que son orbite serait tout à fait stable dans le cadre de la mécanique de Newton ?
Est-il vrai que c'est la Lune qui stabilise ( à petite échelle de temps du moins ) notre axe de rotation ?

5 ) Comment est née cette théorie ? A-t-elle été d'abord trouvée mathématiquement ou bien est-ce par des observations que Milankovitch en est parvenu à ses conclusions ?

6 ) Et enfin : cette théorie est-elle une supposition parmi d'autre, ni plus ni moins probable ? Ou a-t-on pu faire coller la théorie de Milankovitch avec les variations climatiques établies, relégant les autres suppositions au rang de simples spéculations ? ( je crois plutôt que c'est ça )


Voilà voilà

Alors évidement ça fait beaucoup de questions d'un coup, mais ça me trottait trop dans la t^te pour que je continue à gamberger tout seul, alors je viens vous embetter
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[yves25]

Tout d'abord, bravo pour les questions que tu poses. Elles prouvent ta curiosité, elles prouvent aussi que tu as déjà compris pas mal de choses.

je vais essayer de répondre point par point.
1 l'excenticité de la Terre varie entre quasiment 0 et 0,04
actuellement, elle vaut e= 0,017. Or la distnace entre le soleil et la Terre est a (1-e) à la périhélie et a(1+e) à l'aphélie. avec a = 150 millions de km

Actuellement le flux solaire à la verticale, à la périhélie (le 4 janvier)est de 1420 W/m2; et 1320 à l'aphélie (le 4 juillet)

à suivre

[yves25]

2 la façon dont ça marche :
D’abord se mettre bien en tête que la Terre est très dissymétrique : tous les continents sont dans l’hémisphère Nord (ou presque), au contraire au sud, c’est la mer. Pour qu’il y ait glaciation, il faut que la neige reste et s’accumule. Ca ne peut se faire que sur les continents. Mais, il faut surtout qu’elle reste d’une année sur l’autre : il faut donc que les étés soient relativement froids (disons frais)ce qui se passe bien si la Terre est à l’aphélie (au plus loin) en été (pas en hiver).

[yves25]

3 obliquité, c’est bien l’influence de la lune
excentricité : l’influence des planètes géantes : quand elles se mettent en conjonction (cad ensemble pendant pas mal d’années,) elles « tirent » davantage sur la Terre et celle-ci s’éloigne un peu du soleil et inversement. Imagine les planètes avec leurs différentes périodes, il arrive qu’elles se retrouvent plus ou moins du même côte de la Terre par rapport au solei et inversement.

[A voir en vidéo sur Futura]

[yves25]

4 la précession, c’est le coup des toupies : le moment cinétique tourne autour de la perpendiculaire à l’écliptique : il n’est pas stable. Exactement comme quand tu lances ne toupie, tu vois qu’elle tourne en oscillant

[yves25]

5 la stabilité et la lune : je pense que d’autres répondront mieux que moi là-dessus.

6 Milankhovitch ; je crois que sa théorie est née de l’idée que c’est l’ensoleillement qui commande sur le long terme le climat de la planète. Il a calculé les variations d’orbites et sorti sa théorie au début du 20e. Elle est restée dans l’oubli jusqu’à ce que André Berger ‘de Louvain la Neuve en Belgique) refasse les calculs très précisément dans les années 70. Alors, on s’est aperçu que ça collait parfaitement avec les enregistrements paléoclimatiques des rapports isotopiques O18/O16 dans les glaces et dans les sédiments. A part quelques excentriques (c’est le cas de le dire) souvent non spécialistes d’ailleurs, plus personne ne doute de la responsabilité des variations d’ensoleillement dans le déclenchement des glaciations. Ce qui reste en question, c’est comment ça marche précisément : on a l’idée générale mais à elles seules les variations d’ensoleillement ne suffisent pas.
Il y a donc ce qu’on appelle des rétroactions positives par l’intermédiaire de la glace qui réfléchit la lumière, de l’océan , du gaz carbonique etc..

[yves25]

Bon, ta question valait bien un petit effort. Si tu as des questions , n'hésite pas. Par ailleurs, c'est très bien expliqué sur le site de l'ENS Lyon (Planete Terre)

cordialement

[mr green genes]

ouaaa merci beaucoup pour ta réponse !

Je pensais pas que qulqu'un réponde à tant de questions d'un coup, c'est très sympa d'avoir pris le temps de me répondre

J'ai sans doute encore d'autres questions mais j'ai pas trop le temps de les poser maintenant.

Simplement je me demandais si actuellement, la différence d'énérgie solaire reçue entre le périphélie et l'aphélie était négligeable, et si oui à parir de quelle excentricité ( ou quelle différence de distance ) ne l'est-elle plus ?

Je ne pose pas d'autres questions ce soir, j'attends que le sommeil remette un peu d'ordre dans tout ça et je reviendrai sans doute demain pour éclaircir ce qui est resté nébuleux.

Encore merci pour ta réponse et bonne nuit

[yves25]

Bonjour, tu as ta réponse dans mon post numéroté 2, cad mon premier: 100 W/m2 de différence , soit environ 6% de variation