1. Les climats actuels : comprendre le fonctionnement du système climatique

Tout le monde associe l’équateur, les pôles, la Bretagne ou la Provence à un climat particulier. L’objet de cette partie est d’expliquer l’origine de cette zonation actuelle des climats de la Terre, qui fait intervenir l’énergie solaire, l’atmosphère, l’océan, les masses continentales, les glaces polaires et la biosphère.
Les vents, les courants marins, l’évaporation de l’eau des océans et la pluie qui en découle sont des phénomènes qui nécessitent des énergies colossales. Tous ces processus géodynamiques « externes » qui peuvent impacter notre quotidien sont alimentés par l’énergie provenant du Soleil.
Le Soleil est constitué de 73 % d’hydrogène, 25 % d’hélium et de 2 % d’autres éléments. Avec ses 2 × 1030 kg, il concentre 99,8 % de la masse du système solaire. Cette énorme masse génère une très forte densité de matière et des températures très importantes (150 g·cm−3 et 15 × 106 K) au cœur du Soleil. Dans ces conditions, la matière se trouve sous forme de plasma, un état dans lequel les noyaux sont séparés de leurs électrons, formant un mélange d’ions chargés positivement et d’électrons libres. La grande agitation de ces ions et de ces électrons ainsi que la densité de la matière produisent de nombreuses collisions entre les particules, favorisant les réactions de fusion nucléaire (réaction d’association de noyaux petits conduisant à la formation d’un noyau plus grand, fig.1.3).
La fusion a lieu dans une partie du Soleil appelée four thermonucléaire (fig. 1.6) et concerne principalement les noyaux d’hydrogène qui, après plusieurs étapes intermédiaires, forment des noyaux d’hélium…