Les Grecs de l’Antiquité attribuaient déjà à la Terre une forme sphérique et Ératosthène (276-194 av JC) fut le premier à en calculer la circonférence. Dans tout ce qui suit, la Terre est assimilée à une sphère de rayon 6371 km.
Partie 1. Repérage sur la sphère terrestre
Afin de se repérer à la surface de la sphère terrestre, on utilise des coordonnées géographiques (longitude, latitude).
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Ville |
Pays |
Longitude |
Latitude |
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Libreville |
Gabon |
9° Est |
0° |
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Quito |
Équateur |
79° Ouest |
0° |
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Toronto |
Canada |
79° Ouest |
44° Nord |
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Toulouse |
France |
1° Est |
44° Nord |
Questions :
1) Calculer la longueur d’un méridien terrestre.
2) À partir des informations du tableau ci-dessus :
a) Indiquer les villes qui sont situées sur un même méridien.
b) Indiquer les villes qui sont situées sur un même parallèle.
3) On note O le centre de la Terre et T, Q et T’ les villes Toronto, Quito et Toulouse. On note I le centre du parallèle passant par Toronto et Toulouse. Sur le schéma ci-dessous (figure 1a) représentant la sphère terrestre, on a placé les points O, I, Q, T et T’.
Document 1 : Représentations graphiques permettant un repérage spatial sur la sphère
a) Donner la mesure, en degré, des angles QOT et TIT’.
b) Calculer la longueur de la portion de méridien reliant Quito à Toronto.
4) À l’aide de la figure 1b :
a) Préciser la longueur OT puis calculer la longueur IT.
b) En déduire la longueur du parallèle passant par Toulouse et Toronto.
c) Justifier, par un calcul, que la longueur de la portion de parallèle reliant Toulouse à Toronto est environ égale à 6399 km.
5) Un système d’information géographique (SIG) donne les informations suivantes :
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Distance Quito - Toronto : 4891 km
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Distance Toulouse - Toronto : 6230 km.
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Pour un système d’information géographique, la distance entre deux points du globe est le plus court chemin qui les relie à la surface de la Terre.
Expliquer pourquoi les longueurs données par le SIG et celles calculées dans les questions 3 et 4 sont, dans un cas, très proches alors que, dans l’autre, elles ne le sont pas.
Partie 2 : les différents climats de la Terre
Document de référence : Les zones climatiques à la surface de la Terre
Sur cette carte, on constate que Quito et Libreville, qui sont à la même latitude, sont dans une zone chaude intertropicale. Pour Toronto, situé à la même longitude que Quito, la température moyenne annuelle est plus froide.
Afin d’expliquer ces différences climatiques, un élève a proposé comme hypothèse : « Il fait plus chaud à l’équateur qu’aux pôles parce que La Terre est plus proche du Soleil à l’équateur qu’aux pôles ».
6) À partir des connaissances acquises et des informations issues des documents 3 et 4, rédiger un paragraphe argumenté permettant à la fois d’expliquer qu’il fait plus chaud à l’équateur qu’aux pôles et d’invalider l’hypothèse émise par cet élève.
La justification des arguments pourra s’appuyer sur des schémas explicatifs.
Document 3 : Puissance solaire reçue en fonction de la distance au Soleil (en unités astronomiques u.a. 1u.a. = 1,5×108 km)
Document 4 : Puissance solaire reçue par unité de surface en fonction de la latitude
