2021-2022 / SPAT0048-4

Atmosphere of the Earth and Space Environment

Durée

52h Th

Nombre de crédits

 Master : ingénieur civil en aérospatiale, à finalité5 crédits 

Enseignant

Denis Grodent

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue anglaise

Organisation et évaluation

Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier

Horaire

Horaire en ligne

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

PARTIE 1 : Atmosphère Terrestre
Chapitre I : Structure atmosphérique

  • Équilibre hydrostatique
  • Structure thermique
  • Convection, radiation, conduction
Chapitre II : Interactions rayonnement solaire atmosphère
  • Distribution spectrale du rayonnement solaire
  • Variabilité de l'émission solaire
  • Equation du transfert radiatif et applications
  • Bilan énergétique et climat
  • Effet de serre
Chapitre III : Processus photochimiques et composition
  • Action photochimique du rayonnement
  • Photochimie de l'atmosphère
  • L'ozone : production et destruction
Chapitre IV : Transport atmosphérique
  • Equations générales de la structure atmosphérique
  • Diffusion moléculaire verticale et turbulente
  • Mouvements dans la troposphère et la stratosphère
  Chapitre V : L'ionosphère
  • Formation et structure
  • Composition chimique
  • Neutralité et champ électrique
PARTIE 2 : Environnement spatial (introduction au Space Weather)


Chapter I : Le vent solaire
Chapter II : Le champ géomagnétique 
Chapter III : La magnétosphère
Chapter IV : Mouvements des particules chargées
Chapter V : Tempêtes et aurores

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

Ce cours a pour but de donner aux étudiants les notions de base de la physique atmosphérique et d'environnement aerospatial. Le fil rouge du cours est le profil vertical de la température de l'atmosphère terrestre. A la fin du cours, les étudiants seront à même d'expliquer la forme de ce profil et de faire le lien avec la composition chimique et le bilan énergétique de l'atmosphère. Ils verront comment l'atmosphère évolue dans l'espace et le temps.
A la fin du cours, les étudiants auront également acquis les notions de base sur l'environnement magnétique de la Terre, les ceintures de radiation et les rayons cosmiques (astroparticules), l'activité solaire et son impact sur l'environnement spatial. Ces connaissances pourront par exemple permettre de bien comprendre et de pouvoir prendre en compte les contraintes de l'environnement spatial dans le développement des missions spatiales terrestres et interplanétaires et particulièrement dans le design des instruments spatiaux.
 

Savoirs et compétences prérequis

Bonne connaissance de la physique générale et des outils mathématiques associés.

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)

Combinaison d'activités d'apprentissage en présentiel et en distanciel


Explications complémentaires:

En partie présentiel (en fonction des conditions sanitaires), présentations de type powerpoint.
Une version enregistrée (MP4) de tous les cours est disponible sur Vimeo (liens fournis).

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

Un syllabus imprimé est disponible.
Les présentations power point actualisées en cours d'année sont téléchargeables sur eCampus.

Modalités d'évaluation et critères

Examen(s) en session

Toutes sessions confondues

- En présentiel

évaluation orale

- En distanciel

évaluation orale


Explications complémentaires:

Les examens ont pour but principal de jauger la capacité des étudiants de comprendre la physique qui se cache derrière les équations. Ces examens évaluent également la connaissance globale du cours et la capacité de faire des liens entre les différents chapitres du cours.
Examen oral sur l'ensemble de la matière vue au cours (3 questions). Une liste de questions sera distribuée avant l'examen.
En cas d'examen oral à distance, utilisation de MS Teams ou Skype (solution alternative).

Stage(s)

Remarques organisationnelles

La présence aux cours présentiels est fortemenet recommandée.
Toutes les vidéos disponibles au téléchargement sur Vimeo doivent être vues.

Contacts

Prof Denis Grodent d.grodent@uliege.be
Laboratoire de Physique Atmosphérique et Planétaire
Space sciences, Technologies and Astrophysics Research (STAR) Institute
Université de Liège Institut d'Astrophysique et de Géophysique Quartier AGORA (B5c) Allée du Six Août, 19C  B-4000 Liège, Belgium
phone: +32 4 366 9773 http://www.lpap.uliege.be