CRDP

Accueil > Espace pédagogique

Smog de Gobi

Sciences de la vie et de la Terre
Niveau : 2nde
Partie : La planète Terre et son environnement
Sous-partie : Planète Terre et environnement global

Physique-chimie
Niveau : 2nde
Partie : Exploration de l’espace
Sous-partie : Mesurer des longueurs

JPEG - 264.9 ko
Smog - © ESA
  • Question 1 : Expliquez le principe d’obtention de cette image
    • Réponse 1 : Cette image a pour origine le satellite Envisat quand il survolait la capitale chinoise.
      Ce satellite est un engin d’observation de la Terre, prévue notamment dans le cadre de l’étude de l’atmosphère et du suivi de la pollution.
      Un capteur optique (Méris ici) analyse le rayonnement solaire réfléchi par la Terre et son atmosphère. Des surfaces différentes réfléchissent chacune à sa manière un rayonnement spécifique L’analyse spectrale de tous ces rayonnements va permettre la reconstitution du paysage survolé. Concrètement, le rayonnement réfléchi par la végétation va être différent de celui réfléchi par le sable par exemple.
      Plus la surface est claire, plus l’énergie solaire réfléchie sera importante. Il ne s’agit donc pas d’une photographie classique mais bien d’une image reconstituée à partir du rayonnement solaire réfléchi par la surface terrestre.
  • Question 2 : Que montre cette image et que met-elle en évidence ?
    • Réponse 2 : Cette image satellite montre un nuage de sable se déplaçant au-dessus de Pékin. Ce sable est transporté par le vent qui le soulève au niveau des déserts de Mongolie, au nord de la Chine et se déplace vers l’est. Sur son trajet, il passe au niveau de Pékin où il se dépose de très grande quantité de sable.
      Cette image met donc en évidence le déplacement de particules minérales du désert de Gobi portées par les mouvements atmosphériques.
  • Question 3 : Quel impact ce nuage a-t-il sur l’énergie solaire reçue au moment de sa présence au-dessus de Pékin ?
    • Réponse 3 : Ces nuages de sable obscurcissent l’atmosphère et donc limitent le passage du rayonnement solaire. Au sol, l’énergie solaire reçue est donc moins importante.
      Remarque SVT : Il est possible de rebondir sur l’effet de serre.
  • Question 4 : À partir des données de la carte ci-dessous, calculez la vitesse de déplacement de ce nuage de sable en m.s-1 (échelle de la carte : 1/1 000 000 - 1 cm représente 10 km en réalité).
JPEG - 74.3 ko
© ESA

Réponse 4 : On mesure sur la carte 10 cm entre les deux fronts. Ces 10 cm, soit 100 km d’après l’échelle, ont été parcourus en une heure (1 h), on a donc une vitesse d’environ 100 km/h, soit {v = {{100*1000}\over 3,6}} ≈ 28 m/s.

  • Question 5 : Entre le 2 et le 4 janvier 2003, la nappe de fuel libérée par le naufrage du Prestige le long des côtes de Galice (Espagne) s’est déplacée de 100 km vers l’est. La dérive de cette nappe de polluants est surveillée étroitement de manière à agir au mieux en mer et au niveau des côtes. Calculez la vitesse de déplacement de la nappe de fuel puis comparez-la à la vitesse du nuage de sable de Pékin. Qu’en concluez-vous quant à la dispersion des polluants ?
    • Réponse 5 : La nappe s’est déplacée de 100 km en 2 jours.
      Donc sa vitesse est de {v = {d\over t} = {100*10^3\over {2*24*60 *60}} = 0,6 m.s-1
      La vitesse de déplacement de la tempête de sable de Pékin est environ 50 fois supérieure à celle de la nappe de fuel du Prestige.
      La dispersion des polluants est donc beaucoup plus rapide dans l’atmosphère que dans l’hydrosphère.
      Remarque : les polluants ne disparaissent pas mais se dispersent.
  • Question 6 : En passant au-dessus des déserts, le vent a soulevé et emporté du sable. Il le dépose plusieurs dizaines de kilomètres plus loin. Le nuage de sable, d’une épaisseur de 3 à 5 km est constitué de fines particules minérales.
    Quelles sont les conséquences de ce nuage de sable sur les communications terrestres ? Et sur la santé ?
    • Réponse 6 : Lorsque la tempête de sable arrive sur une région, la densité du nuage de sable et la vitesse du vent font que les habitants sont obligés de rentrer chez eux se protéger, la circulation de véhicules devient très difficile et la population vit alors pendant plusieurs heures au ralenti. Les télécommunications sont également très perturbées (télévision, radio…). Sur le long terme, le symptôme le plus visible de l’avancée des sables est la multiplication des maladies respiratoires. Pour limiter ces problèmes, le gouvernement conseille de porter des masques et de rester chez soi.
  • Question 7 : Sachant que ce nuage de sable est parti du désert de Gobi, situé environ 1 500 km au nord ouest de Pékin, estimez le temps qu’il a mis pour atteindre la capitale chinoise (utiliser la réponse à la question 5 pour la vitesse).
    • Réponse 7 : La vitesse de déplacement est d’environ 100 km/h. On sait que {v = {d\over t}, donc {t = {d\over v} = {1500\over 100} = 15 heures}.
  • Question 8 : Depuis le début des années 1990, plus de 2 500 km2 de terres agricoles et de prairies deviennent désertiques, chaque année. En recherchant la superficie de Paris, combien de villes chinoises de même taille que la capitale française deviennent-elles chaque année un désert ?
    • Réponse 8 : La superficie de Paris (intra-muros) est d’environ 100 km2. C’est donc plus de 25 villes comme Paris qui s’ensablent chaque année aux alentours de Pékin (et de plus en plus proche de la capitale).

Sciences de la vie et de la Terre - Physique-chimie
Niveau : Collège
Thème de convergence n° 2 : Environnement et développement durable

  • Question 1 : Que montre ce document ?
    • Réponse 1 : Cette image satellite montre un nuage de sable se déplaçant au-dessus de Pékin. Ce sable est transporté par le vent qui le soulève au niveau des déserts de Mongolie, au nord de la Chine et se déplace vers l’est. Sur son trajet, il passe au niveau de Pékin où il se dépose de très grande quantité de sable.
      Remarque : les Chinois ont baptisé ce vent de sable, le dragon jaune.
  • Question 2 : Quelles sont les conséquences de ce nuage de sable sur la santé ?
    • Réponse 2 : Le texte montre que cette énorme quantité de sable déposée provoque des atteintes respiratoires. Pour limiter ces atteintes, le gouvernement conseille de porter des masques et de rester chez soi.
  • Question 3 : Pourquoi cette tempête est-elle plus importante que les précédentes ?
    • Réponse 3 : La désertification du Nord-Ouest de la Chine liée à la déforestation aggrave ce phénomène. Le désert de Gobi avance de 2 500 km² par an environ du fait de la déforestation pour utiliser l’espace comme terres agricoles et prairies.
      L’activité humaine, en modifiant le peuplement de cette zone par déboisement, donc en diminuant la surface occupée par les forêts, a conduit à l’avancée du désert. En effet, la présence de forêts retient le sol et la déforestation massive conduit à la désertification, donc à la stérilité des sols, à leur érosion intense.
      Cette désertification a des conséquences non seulement sur le peuplement végétal du milieu, mais également sur l’Homme, comme dans le cas de Pékin. La surexploitation des ressources naturelles est donc à l’origine de cette aggravation d’un phénomène naturel. Ceci met donc en évidence la nécessité de gérer rationnellement ces ressources.
      Remarque SVT : Cette partie sur les végétaux fixateurs de sol et donc sur la relation entre présence de végétaux et érosion correspond au programme de 5e, intitulée « Géologie externe : évolution des paysages », au niveau du programme concernant le fait que l’Homme puisse prévenir certaines catastrophes naturelles en limitant l’érosion.
  • Question 4 : Quelles sont les solutions envisagées pour lutter contre ce phénomène ?
    • Réponse 4 : Reboiser pour lutter contre l’avancée du désert.
      Provoquer la pluie qui entraînerait avec elle les fines particules de sable de l’atmosphère.

Voir en ligne : Décryptage « Smog de Gobi sur Beijing »