Utiliser les animations en classe

Fiche pédagogique de l'animation "Météorologie : les satellites et leurs applications"

Présentation de l'animation "Météorologie : les satellites et leurs applications"


 

L'animation présente les usages actuels des satellites météorologiques ainsi que la comparaison fonctionnelle des satellites défilant et des satellites géostationnaires. La présentation des moyens traditionnels d'observation (avant 1960) permet de comprendre le rôle fondamental des satellites dans l'observation de la Terre et la prévision météorologique. En permanence, l'animation permet de faire le lien entre le satellite et l'image obtenue, quel que soit le type de satellite : une fenêtre s'ouvre présentant des images. Cela permet au lecteur de comprendre qu'une image satellitaire est une vision sélective de données objectives. Un aller-retour entre le satellite et le média produit, permet de s'approprier le document final que l'on retrouve couramment sur le site de Météo France (animation d'images ou image fixe). La possibilité, pour les enseignants connectés, de modifier le texte explicatif permet d'adapter le contenu aux apprenants et d'intégrer l'animation dans une progression personnelle.

 

 

Textes de référence

 

Socle commun : Bulletin officiel spécial n° 6 du 28 août 2008

" La Terre. Perçue d'abord par l'environnement immédiat - atmosphère, sol, océans - et par la pesanteur qu'elle exerce - verticalité, poids -, puis par son mouvement, sa complexité se révèle progressivement dans les structures de ses profondeurs et de sa surface, dans ses paysages, son activité interne et superficielle, dans les témoins de son passé. L'étude de ceux-ci révèle, sous une apparence immuable, changements et vulnérabilité. Les couches fluides - océan et atmosphère - sont en interaction permanente avec les roches. "

SPC troisième : Bulletin officiel spécial n° 6 du 28 août 2008

De la gravitation … à l'énergie mécanique

" Notion de gravitation : pourquoi les planètes gravitent-elles autour du Soleil et les satellites autour de la Terre ? "

B2i Collège : BO n° 29 du 20 juillet 2006

  3.4 Différencier une situation simulée ou modélisée d'une situation réelle

Je peux distinguer une simulation ou une modélisation de la réalité 

 

SPC Terminale S : Bulletin officiel spécial n°8 du 13 octobre 2011

Comprendre- Lois et modèles- Temps, mouvement et évolution

Mouvement d'un satellite

 

Découpage de l'animation

Introduction : Découverte des moyens d'investigation avant 1960 (date du premier satellite d'observation). Cela permet de poser la problématique quant au rôle des satellites. Les stations au sol, les ballons sondes sont toujours utilisés mais, depuis 1960, les satellites viennent compléter les informations et en ajouter pour les zones difficiles d'accès.

Dossier 1 : précisions sur les moyens d'observation locaux.

La navigation se fait grâce à un menu simple, par lequel il est possible de se déplacer de chapitre en chapitre. Deux dossiers permettent d'en savoir plus.

La contribution des différents satellites aux images de la Terre vue de l'espace


Dans la fenêtre principale de cette partie de l'animation, le globe terrestre est vu en permanence depuis le satellite. Une fenêtre secondaire présente  la trajectoire du satellite dans le référentiel géocentrique.

Les chapitres 1 et 2 portent sur les satellites défilants et les chapitres 3 et 4 sur les satellites géostationnaires. À chaque fois, satellite et images sont associés en précisant le canal utilisé. Une animation de l'atmosphère de la Terre est visualisée dans le chapitre 5 à partir des données envoyées par Météosat 9.


Chapitre 1 : Présentation des satellites défilants. Une animation de taille réduite en bas à droite de l'écran montre le trajet d'un tel type de satellite : altitude faible, orbite passant par les pôles, héliosynchronisme. Les satellites sont équipés de radiomètres qui captent les radiations dans différentes gammes de longueurs d'onde correspondant à différents canaux.

Un clic sur la parabole permet de voir une image du satellite MetOp dans le canal visible.

Chapitre 2 : Une animation nous montre la construction progressive de l'image globale de la Terre. Cette image est actualisée deux fois par jour car le satellite est héliosynchrone. Un exemple d'image du satellite metOp (19/12/07) permet de mieux visualiser le type d'informations récoltées. La résolution est réduite mais peut aller jusqu'à 1km.

Chapitre 3 : On lance alors en 1977 le premier satellite géostationnaire pour pouvoir suivre de façon continue une zone de la Terre (en temps quasi réel). L'animation de taille réduite permet de visualiser le trajet d'un tel type de satellite.

Chapitre 4 : L'animation nous permet de visualiser la modification de la partie du globe observée en " temps réel ", on voit les mouvements des masses nuageuses et l'alternance du jour et de la nuit. Un dossier permet d'appréhender les grands principes de fonctionnement d'un satellite géostationnaire (plus haute altitude et même vitesse angulaire que la Terre).

Chapitre 5 : L'animation permet de visualiser le balayage des capteurs du satellite qui partant du pôle sud, d'est en ouest, mettent 12 minutes 30 à produire une image complète de la zone d'observation. En compilant les images, on peut construire une animation dont la fréquence est de l'ordre de 5 images par heure. Un exemple est présenté à la fin du chapitre.


Rayonnements, images associées et domaines de longueurs d'onde


Chapitre 6 : Ce chapitre explore les représentations possibles de la même zone dans les différentes longueurs d'ondes utilisées par les radiomètres. Le canal visible représente la lumière réfléchie par la Terre. Dans le canal infrarouge on mesure des températures et dans le canal vapeur d'eau la quantité de vapeur d'eau contenue dans l'atmosphère. Pour chaque canal, une illustration est proposée à partir d'images de Meteosat 9.

 

Constellation des principaux satellites météorologiques géostationnaires et défilants


Chapitre 7 : Une image globale de la Terre est construite en s'appuyant sur les principaux satellites stationnaires et défilants.

On part d'une carte présentant les différents types de satellites utilisés en météorologie : 2 défilants : MetOp et NOAA, 6 géostationnaires (avec l'indication de la zone couverte) : GOES-W ; GOES-E, MSG, METEOSAT-IODC, FY et MTSAT.

En cliquant sur un satellite en clignotement, on obtient le résultat de la couverture de chaque types de satellites, d'abord les défilants puis les géostationnaires dont les données sont combinées pour couvrir toutes les longitudes.

Enfin en cliquant sur la Terre, on visualise une animation Hexasat obtenue à partir de données des cinq principaux satellites météorologiques géostationnaires et du satellite défilant MetOp. L'animation obtenue permet de faire le lien entre l'animation satellite des chaînes de télévision et le travail réalisé en amont pour l'obtenir. C'est aussi un précieux support pour l'étude des mouvements atmosphériques.

 

Ressources complémentaires

Bibliographie
 

Pour les élèves
L'atlas satellite mondial - Edition Geo (2008)

La météo de A à Z J. Boulet Stock (2006)

Pour l'enseignant
La télédétection : Des satellites aux SIG, 2e édition Nathan Université (18 janvier 2002)

Atmosphère, océan et climat - R. Delmas , S. Chauzy , J-M. Verstraete , H. Ferré - 2007 Belin

Imagerie spatiale - P. Lier, C. Valorge, X. Briottet- CNES- Cépaduès Editions.

Revue TDC , Les satellites, à quoi ça sert ?, N° 895 du 1er mai 2005.

Sitographie

Dossier " Mesures "- " Satellites et capteurs "
Données de la station de Dundee
Site de Eumetsat
Site de Freemind . Téléchargement du logiciel Freemind . Prise en main du logiciel Freemind .