PHY-3070: Physique Environnementale

Informations générales
Matière couverte
Notes de Cours
Exercices et TPs
Matériel supplémentaire distribué en classe

Informations générales

Ce cours est offert aux étudiant(e)s de deuxième année inscrit.e.s au premier cycle en physique (incluant les programmes bidisciplinaires mathématique+physique et physique+informatique), et fait partie du blocde cours disciplinaires de la quatrième session. Les cours PHY-2215, Physique Thermique et Statistique, et PHY-2441, Optique et Ondes Électromagnétiques, sont pré-requis. Les objectifs de ce cours sont les suivants:

Mobiliser ses connaissances physiques afin de formuler et traiter de squestions de naturel environnementales
Mobiliser les approches, outils et méthodes de la physique afin de modéliser les processus environnementaux
Établir et approfondir des liens entre la physique, les sciences atmosphériques/océaniques, et la biologie/écologie
Développer une approche système aux problèmes physique de haut niveau de complexité

Professeur:

Paul Charbonneau, Professeur Titulaire, Département de Physique, B-3013, paulchar@astro.umontreal.ca

TP-iste:

Frédérik Lavictoire frederik.lavictoire@umontreal.ca

Horaire des cours, Hiver 2024:

Mardi 10:30-12:20, A-3541, Campus MIL
Mercredi 08:30-09:20, A-2521, Campus MIL
TP: Mercredi 09:30-10:20, A-2521, Campus MIL

Heures de bureau:

Mercredi, 12:30-14:30, B-3013, Campus MIL [à confirmer]

Manuels de cours:

Des notes de cours en format pdf couvrant toute la matière seront distribuées.

Ouvrages de référence généraux:

Monteith, J.L., et Unsworth, M.H., Principles of Environmental Physics, (4e éd.), Academic Press (2013).
Hartmann, D.L., Global Physical Climatology (2e éd.), Elsevier (2016).

Évaluation:

Examen partiel, couvrant matière à date, 50% de la note finale;
Rapport de projet d'intégration, 50% de la note finale.

Matière couverte

Introduction

Les bases physiques (rappel)

Propriétés des solides, liquide et gaz
Élélectromagnétisme
Thermodynamique
Réservoirs, flux, sources et puits
Lois de conservation

L'environnement physique

L'atmosphère
L'hydrosphère
Les sols
La biosphère
L'anthroposphère

Processus physiques I. Radiation

L'irradiance solaire
L'insolation
L'absorption
Dispersion
Albedo et réflectivité
Absorption au sol
Émission par la surface
Bilan radiatif global

Processus physiques II. Matière

La diffusion
La sédimentation
Écoulements: transport et mélange
La percolation
Évaporation et condensation

Activité biosphérique

Animaux et végétaux: intrants et extrants
Impacts et interactions avec la radiation
Impacts et interactions avec le cycle de l'eau
Impacts et interactions avec la dynamique atmosphérique
Cycle du carbone
Impact sur les bilans de masse et énergie

Activité humaine I. Bilans de masse

Agriculture et élevage
Déforestation
Exploitation minière
Impacts sur le cycle de l'eau
Villes et ilots de chaleur
Dispersion des polluants

Activité humaine II. Production et utilisation de l'énergie

Hydroélectricité
Combustibles fossiles
Énergie nucléaire
Énergie solaire
Énergie éolienne et maréemotrice

Climat et changements climatiques

Bilan éenergéetique global
Bilan radiatif de l'atmosphèere
L'impact des océans
L'effet de serre
Les cycles glaciaires
Variation du niveau des océans

Notes de Cours

Chapitre 2, format pdf
Chapitre 3, format pdf
Chapitre 4, format pdf
Chapitre 5, format pdf
Chapitre 6, première partie, format pdf
Chapitre 6, deuxième partie, format pdf
Chapitre 9, format pdf

Exercices et TPs

Des séries d'exercices, seront distribuées au cours de la session. Ce ne sont pas des devoirs à remettre.

Certains TPs consisteront en résolution de problèmes, en équipe avec appui du TP-iste. Les énoncés seront distribués une semaine avant le TP, pour vous permettre de vous lancer.