Karamö, le prof virtuelLeçon 24 sur 24
Calcul et diagramme des moyennes thermiques et pluviométriques
Je sais calculer les moyennes de température, l'amplitude thermique et le total des pluies d'une station, reconnaître les mois secs et construire puis commenter un diagramme ombrothermique.
- 1 h
- 5 exercices corrigés
- 2 schémas
- QCM de 5 questions
À la fin de la leçon, tu sauras :
- Calculer une température moyenne mensuelle et annuelle et une amplitude thermique annuelle
- Calculer le total pluviométrique annuel et la part des pluies de chaque saison
- Déterminer les mois secs et les mois humides avec la règle P ≤ 2T
- Construire un diagramme ombrothermique avec la bonne échelle
- Commenter un diagramme et identifier le type de climat
Avant de commencer : La leçon « Les éléments du climat » (température moyenne, amplitude, précipitations, facteurs du climat).
1Je découvre
Au lycée de Faranah, le professeur de géographie, M. Kourouma, distribue un tableau : les températures et les pluies mois par mois d'une station météorologique. « Pour demain, calculez la température moyenne annuelle, l'amplitude, le total des pluies, puis tracez le diagramme. » Lansana et Mariama se regardent, inquiets : douze températures, douze hauteurs de pluie… par où commencer ?
Mariama se souvient que sa mère, commerçante au marché, fait chaque soir la moyenne de ses ventes de la semaine : elle additionne, puis elle divise. « C'est peut-être pareil pour les températures », dit-elle. Lansana, lui, se demande comment dessiner sur un même graphique des degrés et des millimètres, et comment voir d'un coup d'œil la saison sèche et la saison des pluies.
Comment calculer les moyennes thermiques et pluviométriques d'une station, et comment construire et lire un diagramme ombrothermique ?
2Je comprends
1. Les données de départ
Une station météorologique fournit, pour chaque mois, une température moyenne (T, en °C) et une hauteur de précipitations (P, en mm), calculées sur une trentaine d'années. Voici les données d'une station imaginaire A, au climat tropical à deux saisons, qui nous servira d'exemple :
| Mois | J | F | M | A | M | J | J | A | S | O | N | D |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| T (°C) | 25 | 27 | 29 | 30 | 29 | 27 | 25 | 25 | 27 | 27 | 27 | 26 |
| P (mm) | 0 | 2 | 8 | 40 | 110 | 230 | 300 | 340 | 260 | 130 | 30 | 4 |
2. Les calculs thermiques
Température moyenne mensuelle. Si l'on dispose de la moyenne des maxima et de la moyenne des minima d'un mois, on applique : T mensuelle = (moyenne des maxima + moyenne des minima) ÷ 2.
Température moyenne annuelle : on additionne les 12 moyennes mensuelles, puis on divise par 12.
Amplitude thermique annuelle : température du mois le plus chaud − température du mois le plus froid.
Exemple
Station A : calculs thermiques.
- Somme des températures :
25 + 27 = 52 ; 52 + 29 = 81 ; 81 + 30 = 111 ; 111 + 29 = 140 ; 140 + 27 = 167 ;
167 + 25 = 192 ; 192 + 25 = 217 ; 217 + 27 = 244 ; 244 + 27 = 271 ; 271 + 27 = 298 ; 298 + 26 = 324.
Somme = 324 °C.
- Température moyenne annuelle : 324 ÷ 12 = 27 °C.
- Mois le plus chaud : avril (30 °C). Mois les plus froids : janvier, juillet et août (25 °C).
Amplitude thermique annuelle : 30 − 25 = 5 °C.
- Vérification d'un mois : en avril, la moyenne des maxima est de 36 °C et celle des minima de 24 °C ; (36 + 24) ÷ 2 = 60 ÷ 2 = 30 °C, ce qui correspond bien au tableau.
Pour interpréter : une moyenne annuelle supérieure à 20 °C et une amplitude annuelle faible (moins de 10 °C environ) indiquent un climat chaud de la zone intertropicale. On remarque aussi que le mois le plus chaud (avril) se situe juste avant la saison des pluies : ensuite, les nuages et la pluie font baisser la température.
3. Les calculs pluviométriques
Total pluviométrique annuel : on additionne les hauteurs des 12 mois (on ne divise pas : pour la pluie, on retient un total).
Part d'une saison : total de la saison ÷ total annuel × 100.
Exemple
Station A : calculs pluviométriques.
- Total annuel :
0 + 2 = 2 ; 2 + 8 = 10 ; 10 + 40 = 50 ; 50 + 110 = 160 ; 160 + 230 = 390 ; 390 + 300 = 690 ;
690 + 340 = 1 030 ; 1 030 + 260 = 1 290 ; 1 290 + 130 = 1 420 ; 1 420 + 30 = 1 450 ; 1 450 + 4 = 1 454.
Total = 1 454 mm.
- Mois le plus pluvieux : août (340 mm). Mois le plus sec : janvier (0 mm).
- Pluies de mai à octobre : 110 + 230 + 300 + 340 + 260 + 130 = 1 370 mm.
Part de ces six mois : 1 370 ÷ 1 454 × 100 ≈ 94,2 %, soit environ 94 %.
Presque toutes les pluies tombent donc en six mois : les saisons sont très contrastées.
4. Mois secs et mois humides : la règle P ≤ 2T
Pour savoir si un mois est sec, on utilise la règle du botaniste Henri Gaussen : un mois est sec quand ses précipitations (en mm) sont inférieures ou égales au double de sa température (en °C), soit P ≤ 2T. Sinon, il est humide.
Exemple
Station A : recherche des mois secs.
Janvier : 2T = 2 × 25 = 50 ; P = 0 ≤ 50 → sec.
Février : 2T = 54 ; P = 2 → sec.
Mars : 2T = 58 ; P = 8 → sec.
Avril : 2T = 60 ; P = 40 → sec.
Mai : 2T = 58 ; P = 110 > 58 → humide.
Juin (2T = 54, P = 230), juillet (50 ; 300), août (50 ; 340), septembre (54 ; 260), octobre (54 ; 130) → humides.
Novembre : 2T = 54 ; P = 30 → sec.
Décembre : 2T = 52 ; P = 4 → sec.
Bilan : 6 mois secs (novembre à avril) et 6 mois humides (mai à octobre).
Remarque : avril reçoit déjà 40 mm de pluie, mais il reste sec au sens de Gaussen, car la forte chaleur (30 °C) fait évaporer une grande partie de cette eau.
5. Construire le diagramme ombrothermique
Le diagramme ombrothermique (du grec ombros, pluie, et thermos, chaleur) représente sur un même graphique les températures et les précipitations d'une station.
- 1Tracer un axe horizontal de 12 cases égales, une par mois, notées J F M A M J J A S O N D
- 2Tracer à gauche l'axe des précipitations (mm) et à droite l'axe des températures (°C)
- 3Choisir une échelle où 1 °C correspond à 2 mm : 10 °C en face de 20 mm, 50 °C en face de 100 mm
- 4Représenter les précipitations par des barres (colonnes) bleues, une par mois
- 5Représenter les températures par une courbe rouge, en plaçant chaque point au milieu du mois
- 6Donner un titre complet : nom de la station, coordonnées si connues, total P et moyenne T
Pourquoi l'échelle « 1 °C = 2 mm » ? Parce qu'elle applique directement la règle de Gaussen : quand la courbe des températures passe au-dessus des barres de pluie, le mois est sec. On voit la saison sèche d'un seul coup d'œil.
Quand certains mois dépassent de beaucoup 100 mm, comme à la station A (340 mm en août), le diagramme devient très haut. On peut alors, au-dessus de 100 mm seulement, réduire l'échelle des pluies (par exemple diviser par 5 ou par 10), à condition de le signaler clairement sur l'axe. En dessous de 100 mm, on garde toujours la correspondance 1 °C = 2 mm.
Exemple
Station A : échelle choisie.
Axe des températures : 1 cm pour 10 °C, de 0 à 50 °C (5 cm).
Axe des pluies : 1 cm pour 20 mm de 0 à 100 mm (5 cm), puis 1 cm pour 100 mm au-dessus de 100 mm.
Hauteur de la barre d'août (340 mm) : 5 cm pour les 100 premiers mm, puis 240 ÷ 100 = 2,4 cm, soit 7,4 cm au total.
Hauteur de la barre d'avril (40 mm) : 40 ÷ 20 = 2 cm. Point de température d'avril (30 °C) : 30 ÷ 10 = 3 cm.
En avril, le point de température (3 cm) est au-dessus de la barre de pluie (2 cm) : le mois est sec, ce qui confirme le calcul.
6. Commenter un diagramme climatique
Un bon commentaire suit trois temps : décrire, expliquer, conclure.
- Moyenne annuelle supérieure à 20 °C, amplitude faible
- Pluies toute l'année, aucun mois sec
- Une saison sèche et une saison des pluies
- Moins de 250 mm par an environ, presque tous les mois secs
- Plus la saison sèche est longue et le total faible
- Climat chaud de la zone intertropicale
- Climat équatorial
- Climat tropical
- Climat désertique
- Plus on s'éloigne de l'équateur (climat plus sec)
Méthode
Pour commenter un diagramme ombrothermique :
- Je présente le document : station, type de document, données représentées.
- Je décris les températures : moyenne annuelle, mois le plus chaud et le plus froid, amplitude.
- Je décris les précipitations : total annuel, mois le plus pluvieux, nombre de mois secs, saisons.
- J'explique : saison des pluies (mousson, front intertropical), saison sèche (harmattan), rôle de l'altitude ou de la mer.
- Je conclus en nommant le type de climat.
Pour la station A, on écrirait : « La station A a une température moyenne annuelle de 27 °C et une faible amplitude (5 °C) : son climat est chaud. Elle reçoit 1 454 mm de pluie par an, dont environ 94 % de mai à octobre, et connaît 6 mois secs, de novembre à avril. Cette opposition entre une saison des pluies, liée à la mousson quand le front intertropical remonte vers le nord, et une saison sèche dominée par l'harmattan caractérise un climat tropical humide à deux saisons. »
3Je retiens
Je retiens
Température moyenne mensuelle = (moyenne des maxima + moyenne des minima) ÷ 2. Température moyenne annuelle = somme des 12 mois ÷ 12.
Amplitude thermique annuelle = T du mois le plus chaud − T du mois le plus froid.
Pluies : on calcule un total annuel (somme des 12 mois), jamais une moyenne pour décrire l'année. Part d'une saison = total de la saison ÷ total annuel × 100.
Règle de Gaussen : un mois est sec si P ≤ 2T (P en mm, T en °C).
Diagramme ombrothermique : barres bleues pour les pluies, courbe rouge pour les températures, échelle 1 °C = 2 mm ; la saison sèche apparaît là où la courbe passe au-dessus des barres.
4Erreurs fréquentes
- Diviser le total des pluies par 12 pour décrire le climat : on donne le total annuel des précipitations, et la moyenne annuelle seulement pour les températures.
- Oublier l'échelle 1 °C = 2 mm : sans elle, le diagramme ne montre plus correctement les mois secs.
- Appliquer la règle à l'envers : le mois est sec quand P est petit, c'est-à-dire P ≤ 2T, pas P ≥ 2T.
- Tracer les températures en barres et les pluies en courbe : la convention est l'inverse (barres pour la pluie, courbe pour la température).
5Je m’exerce
1Exercice 1
(Calculs simples)
a) En mars, la moyenne des maxima est de 34,5 °C et celle des minima de 21,5 °C. Calcule la température moyenne de mars.
b) Un mois a une température moyenne de 26 °C et reçoit 48 mm de pluie. Est-il sec ou humide ? Justifie.
c) Un autre mois a 24 °C et 60 mm. Sec ou humide ?
Voir le corrigéCacher le corrigé
a) (34,5 + 21,5) ÷ 2 = 56 ÷ 2 = 28 °C.
b) 2T = 2 × 26 = 52. P = 48 ≤ 52 : le mois est sec.
c) 2T = 2 × 24 = 48. P = 60 > 48 : le mois est humide.
2Exercice 2
(Étude complète) Voici les données de la station imaginaire B, située sur une côte tropicale :
| Mois | J | F | M | A | M | J | J | A | S | O | N | D |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| T (°C) | 26 | 27 | 29 | 29 | 28 | 26 | 25 | 25 | 26 | 27 | 28 | 28 |
| P (mm) | 1 | 1 | 4 | 20 | 140 | 420 | 1 100 | 1 050 | 650 | 330 | 90 | 10 |
a) Calcule la température moyenne annuelle et l'amplitude thermique annuelle.
b) Calcule le total pluviométrique annuel.
c) Détermine les mois secs avec la règle P ≤ 2T.
Voir le corrigéCacher le corrigé
a) Somme des températures : 26 + 27 = 53 ; + 29 = 82 ; + 29 = 111 ; + 28 = 139 ; + 26 = 165 ; + 25 = 190 ; + 25 = 215 ; + 26 = 241 ; + 27 = 268 ; + 28 = 296 ; + 28 = 324.
Moyenne annuelle : 324 ÷ 12 = 27 °C.
Mois les plus chauds : mars et avril (29 °C) ; mois les plus froids : juillet et août (25 °C). Amplitude : 29 − 25 = 4 °C.
b) Total : 1 + 1 = 2 ; + 4 = 6 ; + 20 = 26 ; + 140 = 166 ; + 420 = 586 ; + 1 100 = 1 686 ; + 1 050 = 2 736 ; + 650 = 3 386 ; + 330 = 3 716 ; + 90 = 3 806 ; + 10 = 3 816 mm.
c) Janvier : 1 ≤ 52 (sec). Février : 1 ≤ 54 (sec). Mars : 4 ≤ 58 (sec). Avril : 20 ≤ 58 (sec). Mai : 140 > 56 (humide). Juin à octobre : très au-dessus de 2T (humides). Novembre : 90 > 56 (humide). Décembre : 10 ≤ 56 (sec).
Bilan : 5 mois secs (décembre, janvier, février, mars, avril) et 7 mois humides (mai à novembre).
3Exercice 3
(Comparaison) Compare les stations A (cours) et B (exercice 2) : températures, total des pluies, nombre de mois secs. Propose une explication à la différence de pluies, sachant que B est au bord de l'océan, face aux vents de mousson, au pied de reliefs.
Voir le corrigéCacher le corrigé
Températures : les deux stations ont la même moyenne annuelle (27 °C) et une faible amplitude (5 °C pour A, 4 °C pour B) : climat chaud dans les deux cas, un peu plus régulier en B, adouci par la mer.
Pluies : B reçoit 3 816 mm contre 1 454 mm pour A, soit 3 816 − 1 454 = 2 362 mm de plus, environ 2,6 fois plus (3 816 ÷ 1 454 ≈ 2,62).
Mois secs : 5 pour B, 6 pour A : la saison des pluies est un peu plus longue en B.
Explication : B est au bord de l'océan, face aux vents de mousson qui arrivent chargés d'humidité ; au contact des reliefs, l'air humide est forcé de s'élever, se refroidit et donne des pluies de relief très abondantes, qui s'ajoutent aux pluies de convection. A, plus à l'intérieur des terres, reçoit un air qui a déjà perdu une partie de son humidité.
4Exercice 4
(Construction) Construis le diagramme ombrothermique de la station B. Indique l'échelle choisie (1 cm pour 10 °C et 1 cm pour 20 mm jusqu'à 100 mm ; au-dessus de 100 mm, 1 cm pour 200 mm) et calcule la hauteur de la barre de juillet.
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Axe horizontal : 12 cases égales (J à D). Axe des températures (à droite) : 1 cm pour 10 °C, de 0 à 50 °C. Axe des pluies (à gauche) : 1 cm pour 20 mm de 0 à 100 mm (5 cm), puis 1 cm pour 200 mm au-dessus de 100 mm, en le signalant sur l'axe.
Barre de juillet (1 100 mm) : 5 cm pour les 100 premiers mm, puis (1 100 − 100) ÷ 200 = 1 000 ÷ 200 = 5 cm ; hauteur totale : 5 + 5 = 10 cm.
Autres exemples : avril (20 mm) : 20 ÷ 20 = 1 cm ; point de température d'avril (29 °C) : 2,9 cm, au-dessus de la barre, donc mois sec. Mai (140 mm) : 5 + 40 ÷ 200 = 5 + 0,2 = 5,2 cm ; point de température (28 °C) : 2,8 cm, sous le sommet de la barre, donc mois humide.
Les barres sont coloriées en bleu, la courbe des températures en rouge, et le titre indique : « Diagramme ombrothermique de la station B : T moyenne 27 °C ; P totale 3 816 mm ».
5Exercice 5
(Commentaire guidé) Rédige en une dizaine de lignes le commentaire du diagramme de la station B en suivant la méthode (présenter, décrire, expliquer, conclure).
Voir le corrigéCacher le corrigé
Exemple de commentaire :
Ce diagramme ombrothermique présente les températures et les précipitations mensuelles de la station B, située sur une côte tropicale.
Les températures sont élevées toute l'année : la moyenne annuelle est de 27 °C et l'amplitude annuelle ne dépasse pas 4 °C ; les mois les plus chauds, mars et avril, précèdent la saison des pluies. Les précipitations sont très abondantes, avec un total de 3 816 mm, mais très inégalement réparties : juillet et août reçoivent chacun plus de 1 000 mm, alors que cinq mois, de décembre à avril, sont secs.
Cette opposition s'explique par la circulation atmosphérique : de mai à novembre, le front intertropical est remonté vers le nord et la mousson, venue de l'océan, apporte des pluies renforcées par les reliefs ; de décembre à avril, l'harmattan, vent sec, domine.
La station B a donc un climat tropical humide à deux saisons, de type côtier, particulièrement pluvieux.
Cherche d’abord seul, sur ton cahier, puis ouvre le corrigé pour comparer.
6Je vérifie
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