GRAVIMÉTRIE

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Applications à la géodésie

L'écart entre la surface du géoïde et celle de l'ellipsoïde de référence, qui peut être de quelques dizaines de mètres, varie très progressivement et reste pratiquement constant sur des distances de quelques dizaines de kilomètres. Par conséquent, il n'est pas nécessaire, pour le déterminer, de tenir compte des irrégularités locales du relief. On n'utilise donc pas l'anomalie de Bouguer, mais l'anomalie à l'air libre, ou plutôt sa valeur moyenne, lissée sur quelques dizaines de kilomètres. Encore faut-il bien voir ce que signifie cette moyenne, qui n'est pas la moyenne des valeurs mesurées aux stations (il peut arriver que la majorité de celles-ci soient au fond des vallées), mais la moyenne de sa valeur en tous points. Comme on ne peut pas en tracer de cartes, il faudrait prendre la moyenne de l'anomalie de Bouguer, à partir de ses cartes, et calculer la valeur moyenne de la correction de Bouguer, ce qui fait intervenir l'altitude moyenne à déduire des cartes topographiques.

Le géoïde que nous cherchons à déterminer étant une surface équipotentielle du champ extérieur de la pesanteur, éventuellement prolongé sous le relief, il est normal d'utiliser pour cette détermination les anomalies à l'air libre, qui caractérisent le champ extérieur. En particulier, ce sont les valeurs de l'anomalie à l'air libre au niveau de la mer qui avaient permis de déterminer l'aplatissement du globe, dans le cadre fourni par les formules de Clairaut, valables pour une masse fluide en rotation (en fait, concurremment avec les valeurs déduites des méthodes géométriques de la géodésie).

La possibilité d'aller plus loin pour déterminer, à partir des valeurs de la gravité, la forme de la Terre ou, plus précisément, la forme de l'une des surfaces équipotentielles de la pesanteur résulte de la formule de Stokes, établie en 1849. On réfère la surface équipotentielle cherchée, ou géoïde, à l'ellipsoïde qui constituerait la surface équipotentielle d'un globe idéal de Clairaut. Si N est la distance verticale entre ces deux surfaces en un point, et Δ g la différence entre [...]

George Stokes

Photographie : George Stokes

Photographie

Le physicien et mathématicien britannique George Gabriel Stokes (1819-1903), vers 1890. 

Crédits : Hulton Getty

Afficher


1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 10 pages

Médias de l’article

Gravimètre Worden

Gravimètre Worden
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

George Stokes

George Stokes
Crédits : Hulton Getty

photographie

Afficher les 2 médias de l'article


Écrit par :

  • : ingénieur général des Mines, ancien directeur du service de la carte géologique de France

Classification

Autres références

«  GRAVIMÉTRIE  » est également traité dans :

ACCÉLÉROMÈTRES SPATIAUX

  • Écrit par 
  • Raphaël F. GARCIA, 
  • Pierre TOUBOUL
  •  • 4 870 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « La mission Goce »  : […] Goce est l'acronyme de Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer, que l'on pourrait traduire par « Explorateur du champ de gravité et de la circulation océanique ». Ce satellite , d'une masse de 1 050 kilogrammes au lancement, est remarquable à bien des égards. Sa forme, tout d'abord, est presque aérodynamique : sa longueur, supérieure à 5 mètres, semble disproportionnée par rappor […] Lire la suite

BOUGUER PIERRE (1698-1758)

  • Écrit par 
  • Universalis
  •  • 421 mots

Géophysicien français né le 16 février 1698 au Croisic, mort le 15 août 1758 à Paris, fondateur de la photométrie (mesure de l'intensité lumineuse). Enfant prodige, Pierre Bouguer apprend avec son père, Jean Bouguer, l'hydrographie et les mathématiques. À la mort de ce dernier, il n'a que quinze ans, mais le remplace comme professeur à l'Académie royale d'hydrographie. Pendant les années 1720, il […] Lire la suite

CLAIRAUT ALEXIS CLAUDE (1713-1765)

  • Écrit par 
  • Universalis
  •  • 212 mots

Mathématicien français. Né à Paris, Clairaut (ou Clairault) fit, sous la conduite de son père qui était professeur de mathématiques, de tels progrès en cette science qu'à l'âge de douze ans il lisait devant l'Académie une note sur les propriétés de quatre courbes qu'il avait découvertes. Ses Recherches sur les courbes à double courbure (1731) le firent élire à l'Académie des sciences, bien qu'il […] Lire la suite

GÉODÉSIE

  • Écrit par 
  • Anny CAZENAVE, 
  • Pascal WILLIS
  •  • 7 311 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Le champ de pesanteur »  : […] Un point à la surface terrestre est soumis à la force d'attraction gravitationnelle et à la force centrifuge, due à la rotation terrestre. L'accélération résultante est l'accélération de pesanteur, notée g qui dérive d'un potentiel, noté W , appelé potentiel terrestre . L'intensité du vecteur g est fournie par les mesures gravimétriques ; sa direction est perpendiculaire aux surfaces équipoten […] Lire la suite

GÉOPHYSIQUE

  • Écrit par 
  • Michel CARA
  •  • 3 805 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Gravimétrie »  : […] Les mesures gravimétriques, qui permettent d’étudier des variations locales du champ de gravitation, ont joué un rôle important dans l'histoire des sciences physiques ainsi que pour la connaissance de l’intérieur de la Terre car elles ont permis d’en déduire la répartition des masses et, donc, la structure interne de notre planète. En physique, après l'énoncé de la loi de la gravitation universel […] Lire la suite

GRACE ET ICESAT (MISSIONS)

  • Écrit par 
  • Étienne BERTHIER
  •  • 880 mots
  •  • 1 média

Grâce aux observations de deux missions satellitaires – Grace (Gravity Recovery and Climate Experiment, deux satellites placés en orbite le 17 mars 2002) et ICESat (Ice, Cloud and land Elevation Satellite, un satellite mis en orbite le 12 janvier 2003) –, une estimation plus précise de la perte de masse des glaciers a pu être faite pour la période de 2003 à 2009. Ces travaux indiquent que les g […] Lire la suite

GRAVITATION ET ASTROPHYSIQUE

  • Écrit par 
  • Brandon CARTER
  •  • 8 941 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Mesure de la constante de gravitation universelle et structure de la Terre »  : […] À part son application à la mécanique céleste, la première répercussion importante de la théorie newtonienne de la gravitation a été l'explication de la structure de la Terre. Un résultat mathématique d'importance historique a été le calcul, par le mathématicien écossais Colin Maclaurin, vers 1740, de la configuration d'équilibre exacte d'un corps rigide en rotation, sous l'influence de son propr […] Lire la suite

ISOSTASIE, géologie

  • Écrit par 
  • Anny CAZENAVE
  •  • 743 mots
  •  • 3 médias

Le terme « isostasie » (du grec isos , égal, et stasis , arrêt) traduit l'état d'équilibre des roches de la croûte terrestre par rapport au manteau sous-jacent. Ce phénomène implique que, au-dessus d'une certaine profondeur, appelée niveau de compensation, la masse des roches crustales superficielles est partout la même quelle que soit l'altitude des reliefs. En dessous du niveau de compensation, […] Lire la suite

LUNE

  • Écrit par 
  • Pierre THOMAS
  •  • 8 406 mots
  •  • 18 médias

Dans le chapitre «  Tectonique et structure »  : […] La Lune est remarquable par l'absence quasi complète, tout au long de son histoire, d'importants mouvements tectoniques comme on peut en observer sur la Terre ou sur Mars. On peut néanmoins distinguer trois types d'activité tectonique très modérée, en plus, bien sûr, des mouvements du sol qui accompagnent les impacts, tels les phénomènes de rebond ou de glissement des lèvres ( slumping ). Le premi […] Lire la suite

MARGES CONTINENTALES

  • Écrit par 
  • Gilbert BOILLOT
  •  • 6 292 mots
  •  • 9 médias

Dans le chapitre « Les anomalies de gravité »  : […] Au-dessus de la fosse et du prisme d'accrétion tectonique, les roches denses de la croûte et du manteau sont entraînées dans la zone de subduction, et s'éloignent donc de la surface. Elles sont remplacées par de l'eau de mer ou des sédiments, l'un et l'autre beaucoup moins denses. Il en résulte une légère diminution de la pesanteur, de l'ordre de 200 à 300 milligals, c'est-à-dire environ un cinq- […] Lire la suite

Voir aussi

Pour citer l’article

Jean GOGUEL, « GRAVIMÉTRIE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 28 septembre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/gravimetrie/