Quand confinement rime avec données de meilleure qualité..

Bonjour,

Dans la série "une info qui ne sert pas à grand chose mais ça passe le temps", parlons du résultat du confinement sur les mesures :)

Sur le site du Shom à Brest, on a des instruments qui font l’acquisition permanente de certains paramètres, dont la gravimétrie ( je vous ai déjà parlé de la marée terrestre?) et le magnétisme.

La station magnétique mesure de façon continue et toutes les secondes l'intensité du champ magnétique terrestre sur notre site. La mesure est sensible aux "bruits" électromagnétiques liés à l'activité humaine.
Depuis le 17 mars et le début du confinement, on observe une baisse significative de l'écart-type des mesures (c'est-à-dire de la variabilité du signal) et c'est à du à la baisse de de cette activité humaine.

L'équipage
06 mai 2020 10:26
06 mai 2020 10:53

alors question : avant le confinement est-ce que vous saviez que l'activité humaine avait un impact sur les mesures ?

06 mai 2020 11:00

Euh question bête, à quoi servent mesures pour le shom ?

06 mai 2020 11:17

@Calypso

Oui bien sûr c'est vachement délicat ces petites bêtes-là. En temps normal, on observe très bien le trafic d'embauche/débauche, l'entretien des espaces verts, des véhicules supplémentaires sur le parking etc...
La station a été installée à l'endroit le plus calme car il y a des effets parasites importants dus aux lignes à haute tension du tram enfouies pas loin par exemple.
De façon générale, les observatoires magnétiques sont installés dans des endroits très isolés pour s'affranchir de l'activité humaine. On a un projet en cours avec l'Institut de Physique du Globe de Paris pour installer une station dans les Monts d'Arrée. Là, on sera au calme :)

@Fabien83

C'est pas une question bête :)
On se sert du magnétomètre sur toutes les campagnes de mesures. Comme le champ magnétique varie aussi avec l'activité solaire (variations diurnes et saisonnières, orages magnétiques), on a besoin d'une mesure de référence pour corriger de ces effets perturbateurs les données magnétiques acquises sur nos levés en mer. Pareil pour le champ de pesanteur.

06 mai 2020 11:58

Intéressant, ton graphe est extrêmement parlant!
Si mes souvenirs sont bons, lors la grève SNCF de 1995 le CERN, sous la frontière franco suisse près de Genève, avait découvert que le TGV perturbait leurs mesures.

J'imagine qu'il y a plein d'autres exemple en ce moment, sur beaucoup de paramètres environnementaux (bruit, vibrations, CEM...)

06 mai 2020 12:33

Quand j'ai vu le titre, j'avoue avoir cru à une blague (vu la tendance à la surveillance de masse actuelle et future).
Mais quand j'ai vu que c'était Gildas, j'ai compris qu'il ne s'agissait pas de cela.
D'ailleurs, je me suis fait l'autre jour la même réflexion. De façon "empirique". Comme je bosse à temps perdu en ce moment sur un OS pour la nav, je faisais la semaine dernière des essais avec mon récepteur SDR, et je trouvais qu'il y avait beaucoup moins de "bruits" que d'habitude. Sur le coup je me suis dit simple hasard, mais apparemment non. Intéressant à suivre cette affaire...

06 mai 2020 13:49

L'anneau du CERN à la frontière francosuisse est impacté par les marées de l'Atlantique.
Sont inclinaison varie entre marées hautes et basses (1 cm).

J'ai aussi entendu qu'à Paris le profil des chaussées ont évolué depuis le confinement. La diminution du trafic diminuerait le compactage permanent du sol. Donc le sol monterait!

06 mai 2020 13:59

@Polmar
Wow même la Suisse ? Sur Brest on en est à un peu plus, on peut se prendre 40 cms ( + 20 ou -20) d'altitude de la croûte terrestre avec le poids des marées d'équinoxe. La famosa "marée terrestre" :)

09 mai 2020 19:20

Je ne pense pas que ce soient les marées atlantique qui influent sur l'anneau du CERN, mais que celui-ci soit sensible aux mêmes causes que ce qui provoque les marées, à savoir l'oscillation du barycentre du couple terre-lune autour de l'axe de rotation de la terre.

23 mai 2020 04:09

Ce n’est pas le déplacement du barycentre du couple terre lune qui est la cause de la force de marée. Ce déplacement a une période de 28j environ. Sans compter que il faut ici tenir compte du soleil qui contribue pour environ 1/3 aux marées (il est beaucoup plus loin que la lune, mais il est aussi beaucoup plus massif!)

La cause de la force de marée c’est la diminution de la force de gravité avec la distance (avec le carré de la distance pour être précis). Ainsi un point A de la surface du globe terrestre qui serait “en face” de la lune est attire plus fort vers icelle que un point B aux antipodes, simplement parce que B est plus éloigné que À de la lune. C’est cette différence de distance qui est cruciale.

06 mai 2020 16:0206 mai 2020 16:04

Je me demande comment font les topos lorsqu'ils vont des relevés GPS à moins de 1 cm de précision en altimétrie ? Ils utilisent des logiciels de correction de la marée terrestre ? Et idem pour l'interférométrie radar ?

06 mai 2020 16:27

@Gildas_Shom, nous avons les mêmes soucis au laboratoire de recherche avec un rhéomètre ; pour les mesures les plus sensibles, il faut les faire de nuit…

06 mai 2020 20:52

Je ne pense pas que le GPS existait lors de la construction de l'anneau du CERN.
Pour la précision de mesure, on arrive maintenant à quelques cm pour le niveau des mers; alors pour la terre on doit pouvoir faire mieux.

Les gens qui mesurent ont besoin d'un maximum de précisions, et quelquefois cela pose des problèmes.
Un exemple: construction du B600 au Val de Rueil; une piscine de 600 m de long, 15 m de large et 8 m de profondeur. (Quand elle a été remplie pour la première fois, il n'y avait plus d'eau de disponible dans le département!).
Pour en revenir au sujet.
On sait tous que la verticale est la perpendiculaire à la surface d'une eau tranquille.
Mais quand la surface fait 600 m de long les verticales des extrémités ne sont pas parallèles. Une donnée qu'il a fallu intégrer dans la construction du bassin.

07 mai 2020 05:16

Qu’est ce que c’est le B600 , à quoi cela sert il?
Où peut on avoir des infos sur la marée terrestre ?
C’est la première fois que je lis ça...
Merci Bernard

07 mai 2020 08:2407 mai 2020 08:39

Bonjour,
B600= Bassin de 600mètres de long, en fait 550 je crois. Pour des tests hydrodynamiques, on tire un modèle dans l'eau et on lui fait subir des vagues.

bassin d'essais des carènes

Je me demande si Pen Duick 6, n'avait pas été testé la dedans?

J'ai retrouvé l'article...Dans le journal "Mer et Marine" du 19/01/2007

Les modèles de navires de pêche seront également expérimentés, de même que des voiliers de course, dont le célèbre Pen Duick III à) Eric Tabarly

Donc ce n’est pas le Pen Duick VI.

J'ai retrouvé aussi un vieux PDF en Anglais qui parle de ces centres de tests, avec une photo du B600 vu de haut. Pas sur à 100%

07 mai 2020 07:46

@Kivoalai
Ça fait un bout de temps que je ne suis pas allé sur le terrain solide, mais quand j'y étais on utilisait le GPS centimétrique RTK. En fait c'est comme pour la gravi ou le magnétisme, on enregistre des deltas à partir d'une station fixe qu'on connait parfaitement et on y apporte les corrections en live. On appelait ça le GPS différentiel, je crois me souvenir(DGPS). On le met sur le dos et on marche sur la laisse de pleine mer pour déterminer avec précision le trait de côte.

@Héol II
Merci de m'avoir fait resurgir les cauchemars de mécaflotte de mes études en parlant de cet engin du diable :))))
Mais c'est intéressant de savoir que ton labo est aussi impacté par les parasites anthropiques !

@berdem94
Je vais faire un autre article sur la marée terrestre si tu veux.

07 mai 2020 09:18

Avant le B600, il y avait le bassin des carènes de Balard à Paris.
Mais, il s'est avéré que les extrapolations entre une petite maquette et un navire échelle 1 étaient parfois fausses : la maquette était performante et le vrai pas performant du tout. Un très bon exemple le 12 mJI Mariner; tellement mauvais que le 1/3 arrière avait été remplacé, alors que la maquette prédisait une vitesse beaucoup plus grande que tous les autres 12 mJI.
Donc les ingénieurs ont voulu avoir des maquettes les plus grandes possibles, d'où l'augmentation de la taille du bassin.
Des bateaux de la coupe América (équipe de France) y ont été testées à l'échelle 1/2 au début des années 2000 (pas le droit de prendre des photos ;-(.
Effectivement le B600 est un peu plus court (550 m) pour cause de surcoût du projet par rapport au programme.
On pourrait pensé qu'au lieu de déplacer la maquette il pourrait être possible de déplacer la veine d'eau, d'où un mini bassin. Mais ce n'est pas pareil.
En plus dans le B600 il y a un générateur de houle.

www.energiesdelamer.eu[...]visites

De l'utilité des bassins des carènes
guillaumeverdier.com[...]ins.pdf

07 mai 2020 09:56

Merci pour ces précisions, Polmar, c'est super intéressant !

07 mai 2020 10:16

Et oui, moi aussi, j'ai travaillé aussi avec le DGPS en marine
Mais maintenant en terrestre, ils utilisent des GPS (Leica pour ne pas les nommer) pour faire des relèvements et ceux-ci leurs donnent une altitude centimétrique (pour faire des mesures de nivellement par ex.)
Et justement je me demandais quelle pouvait être l'influence de cette fameuse marée terrestre. Je suppose qu'il doit y avoir des almanachs avec des corrections automatiques (totale supposition de ma part :) ).
D'autre part quand tu mets des sondes de pression interstitielle dans le sol à proximité des côtes, tu peux suivre l'influence de la marée sur la pression dans le sol.
Mais là je m'éloigne un peu du sujet initial. Ca serait intéressant d'ailleurs d'avoir un fil dédié technique en positionnement, instrumentation, laboratoires, études géo xxx (géodésie, géographie, géophysique, etc...).
Il y a peut-être déjà eu... (?)
Je trouve ceci très intéressant

07 mai 2020 11:27
07 mai 2020 11:29

@Gildas, à ma connaissance le GPS RTK est toujours utilisé pour les applis demandant une précision centimétrique, notamment embarqués sur des drones

RTK est une des méthode d'exploitation du DGPS, en cherchant je suis tombé là dessus :
www.risques-cotiers.fr[...]ntiel-1

et en remontant le site, des articles qui intéresseront les lecteurs de ce fil
www.risques-cotiers.fr[...]ttorale

WWW risques-cotiers.fr/fr/boite-a-outils/comment-suivre-levolution-de-la-topographie-et-de-la-bathymetrie-de-la-zone-littorale

www.risques-cotiers.fr[...]e-suivi

07 mai 2020 11:42

Tous ces éléments concernant la bathymétrie et le positionnement seraient intéressants à discuter aussi dans ce fil
www.hisse-et-oh.com[...]lestran

07 mai 2020 11:48

@Juliusse, tu as raison, j'ai confondu les 2 fils, je cross-poste alors!

07 mai 2020 11:45

Bon ben puisque ça a l'air d'intéresser certains, je peux vous faire quelques topos de géophy et si vous avez des questions je les répercuterai sur les professeurs Nimbus de chez nous (aka les chercheurs en géophysique) :)

09 mai 2020 18:55

👍
Super, merci Gildas
Bon, les rhéomètres sont toujours des animaux susceptibles, surtout quand on travaille sur des modules proches de ceux de l’eau 😂

09 mai 2020 20:27

Ici à Tenerife, selon un article de presse, on a constaté sur les sismographes un niveau de bruit divisé par deux environ.

22 mai 2020 16:13

Eh bien moi, ça faisait plus de 20 ans que j'avais pas passé un printemps à terre. C'est dur! L'herbe pousse à toute vitesse, il faut tondre toutes les semaines. Faut retourner la terre, planter les tomates, les légumes, les fraises, les surveiller, les arroser, mettre des filets pour que les oiseaux ne les bouffent pas. A la boulangerie, je me fais traiter de parisien confiné parce que les gens du village ne me connaissent pas... Vivement les quarts de nuit, tiens ;-)

23 mai 2020 13:59

Au point A la lune attire dans un sens la terre dans l'autre
Au point B la terre et la lune "tirent" dans le même sens

L'avis des spécialistes ?

Une autre question : si d'un coup de baguette magique on arrêtait les marées, combien faudrait-il de temps pour retrouver leq ampltudes actuelles ?

24 mai 2020 07:13

La force des marées est une force très petite par rapport à l’attraction de la terre supposée constante à sa surface. C’est pourquoi on soustrait l’attraction de la terre pour l’évaluer. Mais si tu veux on peut faire l’exercice.

Simplifications: je suppose que . Je veux dire que la planète Terre est sphérique et de densité constante. Cela permet de considérer que toute sa masse est concentrée en son centre. Memes suppositions pour la Lune. J’appellerai donc T le point au centre de la terre, et L le point au centre de la lune. Ces points bougent tout le temps mais cela a peu d’importance ici. Les points T, L, A et B sont alignés, ce qui permet de s’affranchir du caractère vectoriel des forces.

Paramètres dont on a besoin:
- distance TA=TB= 6357 km aux Pôles à 6378 km à l’équateur. Je prendrai une moyenne de 6367km
- distance TL (pour calculer LA et LB). Elle varie aussi. En moyenne elle vaut 384402 km. Mais même cette moyenne augmente puisque la force des marées fait que la lune s’éloigne de la terre.
- masse de la Terre Mt= 5.9722×10ˆ24 kg
- masse de la Lune Ml= 7342× 10^22 kg, soit 1,23% la masse de la terre.

On voit déjà que la lune est 60 plus loin que le centre de la terre et que sa masse est 81 fois plus petite. On s’attend à ce que son attraction soit négligeable.

Force de gravitation: F = G × M × m / r^2 où:

  • G est une constante qui dépend des unités. On va utiliser les unités du SI, et donc G = 6,674 30 × 10^−11 m^3 kg^−1 s^−2
  • M est la masse de l’astre.
  • m est l’autre masse. On prendra pour fixer les idée 100kg, masse d’un humain un peu grassouillet comme moi
  • r est la distance entre les deux corps, dans notre exercice successivement TA TB LA LB

Allez, on sort la calculette:

J’ai fait une petite feuille de calcul:

www.icloud.com[...]hSi5bnw

Il en résulte que la différence de poids entre A et B due à la lune Pour un homme de 100kg est d’environ 0,66g.

Sachant que votre masse varie d’environ 5g à chaque respiration, l’influence de la lune sur le poids est difficile à mettre en évidence.

Et pourtant, cette différence, la force des marées, met en mouvement des masses de matières gigantesques.

Au passage, si vous tombiez vers un trou noir, à proximité, les pieds vers le bas, la différence entre votre tête et vos pieds serait telle que vous seriez vite décapité. Cet effet de force de marée extrême dans un champ gravitationnel intense, les physiciens l’appellent parfois “spagghettification”

24 mai 2020 11:20

Merci
Donc il faut beaucoup de temps pour que la masse des océans se mette à osciller un peu comme des petites poussées sur une balançoire ?

24 mai 2020 23:3324 mai 2020 23:37

Réponse rapide: je ne sais pas. Ci dessous quelques divagations...

Les petites oscillations d’un pendule sont similaires aux oscillations élastiques d’un ressort parce qu’elles sont le résultat du même type d’équation différentielle:

x”+kx=0

Les mouvements d’ondes des marées ne sont pas du tout provoquées par un phénomène élastique même si des phénomènes élastiques peuvent se superposer, surtout localement.

On voit l’oscillation des marées simplement parce que la terre tourne sous la lune. En première approximation on passe progressivement sur le bourrelet: la hauteur augmente, se stabilise et rediminue. En plus de cela, la rotation plus rapide de la terre, l’inertie et les frottements font que le bourrelet est “en avance” sur la lune. Cela ralentit la rotation de la terre sur elle même (1.7ms en un siècle environ) ce qui explique que les spéléologues qui ont oublié leur montre voient leurs rythmes circadiens s’accélérer en l’absence de repère chronologique. Le bourrelet “en avance” exerce une “traction” gravitationnelle sur la lune dans le sens de son orbite, l’accélérant et donc l’éloignant de la terre (38mm par an environ).

Ton scénario hypothétique de supprimer les marées brutalement demande précision: supprimes-tu la lune avant de la remettre? Il restera le soleil qui contribue pour un tier aux marées. Il restera aussi les marées plus infimes comme celles de Jupiter. Il faudrait aussi prendre en compte les marées terrestres (dont le “marnage” peut atteindre 1 mètre). Mais si on supprimait brutalement la force des marées, je vois au moins deux effets possible à relativement court terme (semaines?):

  • déplacement de masses d’eau, globalement des régions équatoriales vers les régions polaires en l’espace de quelques jours. Peut être ici ou là des oscillations élastiques rapidement atténuées par frottement.
  • effets thermiques: des courants sub-surfaciques disparaîtraient rapidement, avec fort impact climatique sur la durée par disparition d’une partie du brassage des eaux.

Sur le plus long terme des effets écologiques et biologiques catastrophiques (eg disparition de l’estran)

23 mai 2020 14:2023 mai 2020 14:20

Bonjour,
Fil passionnant!
Un vrai plaisir que de lire vos échanges, souvenirs et passions d'ingénieurs.
Cela fait du bien de voir l'esprit humain au travail, en toute humilité, sans polémique et surtout de découvrir et d'appendre des choses passionnantes à votre lecture.
Merci à l'initiateur de ce fil et à tous les contributeurs!
Signé: Un incorrigible curieux

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