III- La météo au cycle 3
1) Mise en évidence de l'atmosphère
Nous présentons ci-dessous les trois images du bas de la page 24 de "TINTIN on a marché sur la lune". On pose alors deux questions aux enfants : fait-il jour ou nuit? Et, s'il fait jour, pourquoi le ciel est-il noir et pourquoi voit-on les étoiles en plein jour contrairement à ce qu'il se passe sur la Terre. La réponse est qu'il n'y a pas d'atmosphère sur la Lune, c'est pourquoi Tintin est obligé de porter un scaphandre.
Ces images sont présentées après avoir fait le recueil de conception suivant : dessine la Terre, le ciel, les étoiles, un bonhomme au pôle Nord et un autre au pôle Sud. Chaque personnage lâche une pierre bras tendu, représente son trajet par une flèche. Ce recueil est proposé pour vérifier si les enfants savent que la Terre est ronde, mais aussi, on se pose la question de savoir si les enfants relient le haut et le bas à la Terre, ce qui est le cas par la gravitation.
En cliquant sur l'image ci-dessus à droite, on a accès à l'ensemble du recueil. On voit dans l'exemple montré, qu'un enfant dessine le Soleil d'un côté de la Terre et les étoiles et la Lune de l'autre côté. Il fait référence au phénomène des jours et des nuits. Mais sait-il que les étoiles sont encore là pendant la journée, et dans ce cas, pourquoi ne les voit-on pas? La vidéo ci-contre à droite montre une expérience, ou en faisant une analogie avec l'eau, on voit que le ciel bleu est tellement lumineux qu'on ne voit plus les étoiles. L'eau représente l'atmosphère. la petite diode électroluminescente verte une étoile, et le lait simule la brume toujours présente dans l'atmosphère, et les fluctuations de densité de l'air qui sont à l'origine de la diffusion de la lumière bleue.
Comme le montre le schéma ci-contre à droite, la lumière blanche est constituée de toutes les couleurs de l'arc-en-ciel. Le bleu de courte longueur d'onde, a une longueur d'onde plus proche de la taille des particules diffusantes et est donc plus diffusé par ces particules. Après traversée d'une épaisseur suffisamment grande, le bleu et un peu de vert ayant été enlevés par diffusion, il ne reste plus dans le faisceau que la couleur complémentaire, l'orange. C'est pourquoi le Soleil couchant est vu orange. On observe bien dans l'aquarium une teinte bleutée à droite et orange à gauche.
On voit bien sur la photo ci-dessous la couleur bleue du ciel.
Suite : la météo au cycle 3 : la circulation de Hadley.
