Qualité de l'air
Calisph'Air - Qualité de l'air, c'est quoi ?
Objectifs
- Sensibiliser les jeunes aux phénomènes locaux et à la qualité de l'air par une approche scientifique en apportant la vision globale des satellites.
- Permettre aux élèves de comprendre leur environnement et les placer en tant qu'acteurs et citoyens pour le monde de demain
Concept
- Comprendre la problématique de la qualité de l'air et du climat.
- Etudier l'atmosphère et la pollution grâce à des mesures locales faites par les élèves.
- Analyser des données mesurées.
- Partager des résultats un réseau de classes françaises et étrangères.
- Réfléchir et interpréter (causes, origine, etc).
- Imaginer des solutions à mettre en place à toutes les échelles.
- Une étude sur le climat peut également être effectuée avec Calisph'Air
Le projet s'adresse à tous les niveaux du secondaire et du primaire.
Retrouvez l'ensemble des activités sur l'étude de l'atmosphère et les campagnes d'observations et de mesures possibles, en téléchargeant la fiche récapitulative du projet Calisph'AIR ci dessous :
→ Fiche récapitulative Calisph'AIR ←
→ Voir aussi : Présentation globale CNES/CALISPH'AIR (2022)
Chloé est l'héroïne de Calisph'Air, elle nous explique l'essentiel du projet dans cette vidéo
(2 minutes)
Calendrier
- Octobre/Novembre : Séminaire et formation des enseignants
Le séminaire organisé par le CNES, en partenariat avec les scientifiques, ingénieur-es et professeur-es, comprend des ateliers de formation qui permettent aux nouveaux enseignants de se rassembler, d'assister à des présentations scientifiques, de s'initier aux protocoles expérimentaux, aux systèmes de mesures et à l'utilisation de la base de données GLOBE.
→ Date du séminaire 2023 : à venir.
Pour information : programme séminaire 2022.
- Novembre : Campagne de mesure NO2 + Campagne de mesure des aérosols. A vos Calitoo !
Les mesures sont réalisables toute l'année, cependant le projet Calisph'Air propose aux établissements de participer à des campagnes de mesures au niveau national et européen. Cela permet de créer une banque de données, analyser et interpréter les résultats sur une durée de plusieurs mois, et dans différents lieux. Ci desouss les dates des campagnes pour l'année scolaire 2023/2024 :
· Novembre 2023 : Campagne de mesure NO2 (inscriptions à venir) + Campagne de mesure des aérosols (participation libre).
· Printemps 2024 : Campagne de mesure aérosols
Pour plus d'information, se référer à la section "Campagne de mesures" ci-dessous.
- Mai : Rencontres Météo & Espace (RME)
Cette manifestation, organisée en collaboration avec Météo France, Planète Sciences, InfoClimat, Météo & Climat, et avec l'Académie de Toulouse permet à des élèves de venir présenter le projet qu'ils ont réalisé pendant l'année scolaire sur la thématique de l'étude de l'atmosphère, en lien avec la météorologie ou l'Espace. Cette manifestation est organisée sur le site du CNES ou de Météo France à Toulouse.
Outre les présentations de projets, des conférences, des rencontres avec les scientifiques et des visites sont également prévues.
L'édition 2024 aura lieu sur le site de la Météopole à Toulouse : Inscription et détails ici !
Restez informé-es sur les dates et actualités grace aux lettres d'information !
Ressources documentaires
Les aérosols et l'atmosphère
Conférences scientifiques
- Présentation Philippe Goloub (.pdf) (séminaire 2022)
- Conférence de Philippe Goloub - Les aérosols (.pdf) - séminaire 2020
- Conférence de Philippe Goloub (Film) - séminaire 2020
- Conférence de Jean-François Léon - "Qualité de l'air et Climat" (.pdf) - séminaire 2020
- Conférence de Jean-François Léon - "Qualité de l'air" (Film) - séminaire 2020
Fiches particules / aérosols
- Fiche n°1 : Qu'est ce que les particules ?
- Fiche n°2 : D'où viennent elles ?
- Fiche n°3 : De la mise en suspension au dépôt
- Fiche n°4 : Les effets sur la santé
Vidéo
Film d'animation réalisé par le CNES sur l'impact des aérosols dans l'atmosphère.
Livres / expositions
- Livre : "Comprendre la couleur du ciel"
Livret_Que_se_passe-t-il_l-haut_dans_l'atmosphre.pdf (pdf - 24.2 Mo) - Pollution, tu nous pompes l'air ! fiche_pollution._tu_nous_pompes_lair_.pdf (pdf - 5.47 Mo)
Les nuages
- Livret Sais-tu que les nuages ont un nom ? » livret_sais_tu_que_les_nuages_ont_un_nom.pdf (pdf - 2.1 Mo)
- Fiche d’identification des nuages :fiche_identification_des_nuages_.pdf (pdf - 7.7 Mo)
- Charte des nuages Météo-France
La vidéo ci contre est un micro-trottoir pour tester nos connaissances sur l'atmosphère !
- Un nuage, c'est quoi ?
- Poids plume ou poids lourd ?
- Chaud ? Froid ? ...
A la conquête des mystères du nuage islandais (2010)
Le nuage de l'Islande était-il visible de puis l'espace ?
Pourquoi des scientifiques se sont-ils donné rendez-vous dans le cercle polaire arctique?
La vidéo ci-contre retrace l'histoire de cet événement.
Les satellites
Calipso, Mission scientifique D'analyse des nuages et des aérosols
Calipso | Le site du Centre national d'études spatiales (cnes.fr)
- La vidéo ci-contre explique l'essentiel du satellite Calipso.
LE PROGRAMME EUROPÉEN COPERNICUS
LES DONNÉES SATELLITES ET LEUR UTILISATION
- Conférence de Jacques Descloitres - "Les données satellites et leur utilisation (Film) - séminaire 2020
Campagnes d'observation
Les nuages
Pour démarrer le projet avec des classes de primaire, vous trouverez ci-dessous des activités pour mieux comprendre le fonctionnement de l'atmosphère.
Fiches d'activité pour le primaire :
- Feuille d’activité paysage_de_nuages_primaire.pdf (pdf - 147.66 Ko)
- Fiche d’activité sur_un_petit_nuage_primaire.pdf (pdf - 149.62 Ko)
- Fiche d'activité activite_cloud_chart.pdf (pdf - 8.47 Mo)
La couleur du ciel
- Fiche activité « Pourquoi (pas) si bleu ? » Activite_pourquoi_pas_si_bleu.pdf (pdf - 691.68 Ko)
→ Activité associée au livre « Comprendre la couleur du ciel » (voir "Ressources documentaires") - Activité « Pollution...tu nous pompes l'air ! » : Livret_daccompagnement_-_pollution._tu_nous_pompes_lair.pdf (pdf - 761.21 Ko)
→ Activité associée à l'exposition (voir "Ressources documentaires")
Fiche complète de relevés
- La fiche de relevé de données Calisph'AIR vous permettra d'étudier de manière pertinente et abordable les caractéristiques atmosphériques telles que l'état du ciel, la couverture nuageuse, ou bien la visibilité. → Télécharger la fiche de relevé de données (.pdf)
- Vous trouverez ici des activités pour découvrir la couleur du ciel, l'atmosphère et sa pollution : Fiche observer la qualité de l'air (.pdf)
Guides « GLOBE Program »
Avant de débuter vos mesures, ou en parallèle de celles-ci, vous pouvez mener des campagnes d'observation.
GUIDE DES PROTOCOLES GLOBE EN FRANCAIS
Le guide des protocoles de l'étude de l'atmosphère du programme GLOBE sera votre référence pour l'ensemble du projet Calisph'AIR.
Les pages sélectionnées ci-dessous regroupent les points essentiels au projet du guide : Télécharger le guide des protocoles GLOBE (.pdf)
- Page 41 : Type de nuages et couverture nuageuse
- Page 59 : Aérosols
- Page 114 : Humidité relative
- Page 254 : Station Davis
- Page 294 : Visibilité et couleur du ciel
- Page 304 : Masse d’air relative et angle d’élévation solaire
LES NUAGES AU TRAVERS DES SCIENCES PARTICIPATIVES : « GLOBE OBSERVER »
The Globe Program a développé une application smartphone nommée « GLOBE Observer ». Au sein de celle-ci, vous utiliserez la partie « Globe Clouds ».
Vous pourrez ainsi observer, mesurer et traquer les nuages directement depuis votre fenêtre, votre balcon, ou votre jardin.
→ Fonctionnement de Globe Observer : fonctionnement_globe_observer.pdf (pdf - 1.71 Mo)
Les campagnes de mesures
Dans le cadre du projet Calisph'AIR, différentes campagnes de mesures vous sont proposées, permettant de mesurer plusieurs composés chimiques présents dans l'atmosphère. Les données sont récoltées via des capteurs, des photomètres ou bien avec des mesures passives.
Mesures AOT Calitoo
Grace à cette campagne, vous serez amenés à mesurer l'AOT (Aerosol Optical Thickness) et à apprendre à exploiter les données recueillies. Le réseau Calinet couplé à celui de Globe, sera la plateforme de dépôt de toutes vos mesures et ainsi vous pourrez les comparer avec des images satellites.
Pour ce faire, vous utiliserez des photomètres portatifs Calitoo permettant de déterminer le taux d'aérosols présents dans l'atmosphère.
Retrouvez le cahier de support pour la campagne Calitoo ainsi que la fiche « Prise de mesures et interprétation » vous permettant de repporter les données prises avec le photomètre.
Tutoriels
- Entrer des donnés des nuages sur GLOBE (.pdf)
- Visualiser et importer des données à partir du site GLOBE (.pdf)
- Utiliser Icare pour prédire le passage d’un satellite (.pdf)
- Comment déterminer les rétro trajectoires atmosphériques (.pdf)
→ Télécharger le Guide « Campagnes de mesure Calisph'Air » et la Fiche de mesure aérosols
→ Visionner la vidéo « GLOBE France Atmosphère : Calisph'Air » sur YouTube
Documents utiles
- Fiche aérosols (.doc)
- Carte des nuages (.pdf) - Français / Anglais / Espagnol
- Mesure de l'épaisseur optique (.pdf)
- Etude de l'impact des aérosols sur le climat CNRS/CNES (.pdf)
Séminaire 2022
A propos du Calitoo
- Site du Calitoo
- Acheter un Calitoo
- [Vidéo] Comment le photomètre Calitoo détermine la taille des aérosols ?
- [Vidéo] Calitoo to Calinet
- Lien vers Calinet
- [Vidéo] Tutoriel Complet de l'utilisation de Calinet
→ Si vous souhaitez essayer le Calitoo, nous avons quelques exemplaires de prêt. Contacter Estelle.Raynal@cnes.fr (document de prêt pour l'année scolaire)
Vos données Globe : Pour tout problème voir les fiches dans la partie "Tutoriel"
Mesures Basses Couches
Au travers de cette campagne, plusieurs polluants vont être mesurés via différents capteurs :
- Les Black Carbon / Suies avec le capteur BC-Edu de Stanéo (Photo 1).
Cette campagne est en partenariat avec le Laboratoire d'Aérologie de Toulouse. - Les PM10 & PM2.5 grâce au capteur de sciences participatives Luftdaten (Photo 2).
• Campagne Black Carbon
En plus des campagnes de mesure d'aérosols, Calisph'Air offre l'opportunité de participer à des campagnes de mesures du Black Carbon en utilisant un équipement spécial prêté par le CNES.
La vidéo ci-dessus explique les enjeux du Black Carbon (en anglais)
• Luftdaten
Le réseau allemand Luftdaten est un dispositif de sciences participatives permettant d'éveiller les consciences sur la qualité de l'air. Au travers de la fabrication, de l'installation dans les écoles et de l'exploitation des données via la visualisation de courbes de pollution, les élèves comprennent et appréhendent les phénomènes locaux de pollution. Ils peuvent comparer leurs données à plus grande échelle grâce à la carte interactive. Cette campagne est en collaboration avec CPIE Terres Toulousaines.
Carte en temps réel Luftdaten
Mesures NO2
Les mesures sont réalisées via la collecte de données avec des tubes passifs, retour en laboratoire et constitution de la base de données, création d'un poster de recherche.
→ Toutes les informations concernant cette campagne (.pdf)
Lien vers l'inscription + Doc d'engagement
Cette campagne de mesure est en collaboration avec Globe Europe et Eurasia.
Projets de classes
Benjamin Franklin :
« Tu me dis, j'oublie. Tu m'enseignes, je me souviens. Tu m'impliques, j'apprends. »
Ci-contre : reportage vidéo sur les projets effectués en classe dans le cadre de Calisph’Air par le journal du CNES.
En maternelle
L’observation météo permet de comprendre de quoi l'atmosphère est composé... Et ça, dès la maternelle !
La vidéo ci-contre est un reportage sur l'implication des élèves de petites et grandes sections de Palau-de-Cerdagne.
En primaire
Observer... analyser... les premières étapes essentielles pour comprendre.
La vidéo ci-contre va à la rencontre d'Emmanuel Martin, instituteur en CM1/CM2 à Saillagousse (66) faisant partie du projet 'chasseur de nuages'.
→ Ecole de Saillagouse "Comprendre d’où viennent les tâches oranges sur la neige…" (.ppt)
Au collège
Le projet Calisph’Air crée des liens en France et à l'international. Des échanges entre les différentes classes du projet sont organisés régulièrement.
La vidéo ci-contre va à la rencontre du village de Rabastens où l’atelier scientifique du Collège Gambetta est source de multiples projets interdisciplinaires et internationaux.
Calisph'Air, c'est avoir une vision gloale de l'atmosphère et même des gaz à effet de serre (GES).
La vidéo ci-contre va à la rencontre de Annie Carrasset, professeur de SVT qui anime l’atelier scientifique du collège Cantelande. Convaincue de la première heure, elle est partenaire du Cnes depuis 2004.
- Collège André Lahaye 'From Iceland to satellites !'
- Collège Marguerite de Navarre 'Les Aérosols'
- Collège Marguerite de Navarre 'Aeroatmoluxholfr.pdf'
- Collège Marguerite de Navarre 'Black Carbon.pdf'
- Collège Marguerite de Navarre 'Les lichens comme indicateurs de la pollution'
- Collège Marguerite de Navarre 'Suivi des aérosols à PAU'
- Portet sur Garonne 'Ciel pourquoi tes couleurs changent t-elles ?' (PPT)
Au lycée
Les particules ça vient des humains mais ça peut aussi venir des éruptions volcaniques.
La vidéo ci-contre nous fait voyager à Agen où les élèves de seconde du lycée Bernard Palissy étudient l'impact de l'éruption du volcan islandais dans sa région pour déterminer s'il existe un risque réel pour les vols de l'aéroport de Bordeaux.
- Lycée de Hyères "Comment la pollution au Carbone modifie t-elle notre environnement ?" (.pdf)
- Lycée de Hyères "Calisph’air, an educational project to studythe role of aerosols in air quality and climate" (.pdf)
- Lycée Roosevelts "Impact des aérosols sur le réchauffement climatique" (.pdf)
Concours vidéo : « Un air respirable, c'est quoi ? »
Bravo au collège Jules Vallès, de Portet sur Garonne (31), qui avec cette super vidéo a remporté le concours 2017 Calisph'Air !
The Globe Program
« GLOBE : Global Learning and Observations to Benefit the Environment »
The GLOBE Program est le programme international du projet Calisph'Air. GLOBE offre aux élèves et au public du monde entier l'opportunité de s’impliquer dans une démarche scientifique afin de percer les mystères de notre environnement.
Chaque année se tient l'International Virtual Science Symposium (IVSS), c'est un concours international permettant de présenter les recherches et le travail réalisés durant toute l'année. C'est un moment d'échange avec la communauté scientifique mondiale mais aussi c'est l'occasion de confronter son projet et de comparer ses idées aux autres classes du monde. Les classes francaises ont gagné à chacune de leurs participations !
Exemples de participation :
Merci aux professeur-es !
