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Dessins et plans | Terre -- Rotation | Temps, Mesure du | Équinoxe de printemps | Nutation | Terre | Point vernal | Coordonnées géodésiques | Méridiens | Institut géographique national. France | Triangulation | Méridien de Greenwich | Toupies (jouets) | Cônes | Précession | Saisons | Réseaux (géodésie) |
Mouvement de précession de la Terre. Source : http://data.abuledu.org/URI/50b09e32-mouvement-de-precession-de-la-terre

Mouvement de précession de la Terre

La précession des équinoxes est le lent changement de direction de l'axe de rotation de la Terre. Ce changement de direction est provoqué par le couple qu'exercent les forces de marées de la Lune et du Soleil sur le renflement équatorial de la Terre. Ces forces tendent à amener l'excès de masse présent à l'équateur vers le plan de l'écliptique. La Terre étant en rotation, ces forces ne peuvent changer l'angle entre l'équateur et l'écliptique mais provoquent un déplacement de l'axe de rotation de la Terre dans une direction perpendiculaire à cet axe et au couple. Mis à part les petites perturbations agissant sur ce déplacement (par exemple la nutation), l'axe de la Terre décrit la surface d'un cône ou « entonnoir » à la manière d'une toupie. Ce mouvement aboutit à déplacer l'orientation du pôle Nord parmi les étoiles, en sorte que, au fil des siècles, nous changeons d'étoile polaire. Ce mouvement de l'axe des pôles terrestres entraîne avec lui celui de l'équateur, et de ce fait, le point vernal, ou point équinoxial, précède chaque année sa position antérieure sur l'équateur par rapport à l'écliptique. Pour cette raison ce mouvement est appelé précession des équinoxes. Le point équinoxial effectue de la sorte à reculons un tour complet de l'écliptique en plus ou moins 25 800 années et l'axe de la Terre décrit en ce même temps un cône complet.

Position de la Terre aux équinoxes. Source : http://data.abuledu.org/URI/50b0a1fa-position-de-la-terre-aux-equinoxes

Position de la Terre aux équinoxes

Schéma des saisons. 1 = 21 Mars ; 2 = 22 Décembre ; 3 = 21 Juin ; 4 = 23 Septembre. Ligne verte = Équateur, Ligne bleue = line des apsides, Ligne rouge = ligne du solstice. Positions de la Terre aux solstices et aux équinoxes. Noter que l'axe des pôles est toujours orienté dans la même direction; c'est la position de la Terre qui fait qu'elle soit « penchée » vers le Soleil, en position 4 (été boréal).

Système de référence fondamental CTS. Source : http://data.abuledu.org/URI/50969ca9-systeme-de-reference-fondamental-cts

Système de référence fondamental CTS

Système de référence fondamental figé dans la Terre classique (CTS). Comme système fondamental de coordonnées terrestres on utilise désormais volontiers un système de coordonnées spatiales cartésiennes X, Y, Z dont l'origine O est au centre des masses de la Terre, et tournant avec celle-ci. L'axe OZ coïncide avec l' axe de rotation moyen de la Terre. Le plan de l'équateur moyen est perpendiculaire à cet axe OZ, et donc contenu dans le plan OXY. Historiquement, une ancienne convention fixait que le plan OXZ contenait le plan méridien moyen de Greenwich, correspondant à la longitude « moyenne » de l'Observatoire de Greenwich, dans la banlieue de Londres. Ce n'est désormais plus le cas, le méridien de référence étant calculé sous forme d'un système de référence mondial, l'"International Terrestrial Reference System". Ce calcul est mené au Laboratoire LAREG de l'IGN et celui-ci, intégrant au mieux les vitesses des plaques tectoniques, a conduit à un méridien de référence désormais significativement différent de celui de Greenwich. L'introduction de l'axe de rotation moyen s'avère nécessaire, car la rotation terrestre est variable dans le temps.

Théorie de la nutation. Source : http://data.abuledu.org/URI/50b09ce2-theorie-de-la-nutation

Théorie de la nutation

Schéma du mouvement de l'axe d'une planète : R (vert) - Rotation, P - Précession (bleu), N - Nutation en oblique (rouge). S'applique à la Terre. La nutation est un balancement périodique de l'axe de rotation de la Terre autour de sa position moyenne, qui s'ajoute à la précession. Due à l'attraction conjuguée du Soleil et la Lune, la nutation se traduit par une oscillation de l'axe de rotation de la Terre pouvant aller jusqu'à 17,2" (secondes d'arc) avec une période de 18,6 ans, qui est égale à celle de la précession du nœud ascendant de l'orbite lunaire. Le pôle vrai dessine alors autour du pôle moyen une ellipse dont le grand axe mesurant 9,21" est dirigé vers le point vernal. Classiquement, la nutation est décomposée en deux composantes : Nutation en longitude, décrivant l'oscillation du point vernal vrai autour du point vernal moyen et Nutation en obliquité, décrivant l'oscillation de l'équateur vrai autour de l'équateur moyen.