| Titre : |
Gravité de la Terre : des mesures aux modèles, une image de la dynamique interne |
| Type de document : |
Thèse/HDR |
| Auteurs : |
Isabelle Panet  , Auteur |
| Editeur : |
Paris : Université de Paris 7 Denis Diderot |
| Année de publication : |
2015 |
| Autre Editeur : |
Paris : Institut de Physique du Globe de Paris IPGP |
| Importance : |
109 p. |
| Format : |
21 x 30 cm |
| Note générale : |
Habilitation à Diriger des Recherches, Spécialité : Sciences de la Terre, de l’Environnement et des Planètes |
| Langues : |
Français (fre) |
| Descripteur : |
[Vedettes matières IGN] Géodésie physique
[Termes IGN] champ de pesanteur terrestre
[Termes IGN] données GOCE
[Termes IGN] données GRACE
[Termes IGN] géodésie physique
[Termes IGN] géoïde gravimétrique
[Termes IGN] géoïde terrestre
[Termes IGN] gradient de gravitation
[Termes IGN] gravimétrie
[Termes IGN] manteau terrestre
[Termes IGN] modèle de géopotentiel
[Termes IGN] ondelette
[Termes IGN] potentiel de pesanteur terrestre
[Termes IGN] viscosité
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| Index. décimale : |
THESE Thèses et HDR |
| Résumé : |
(auteur) [introduction] De toutes les planètes du système solaire, la Terre est la seule qui soit animée d’une tectonique des plaques, la seule aussi où l’eau circule entre différentes couches internes et externes. Cette dynamique unique, couplant sous une enveloppe fluide mouvements des plaques, convection et différentiation du manteau et du noyau, dissipe la chaleur emmagasinée lors de l’accrétion initiale. Grâce au développement des systèmes d’observations, des méthodes numériques et des expériences en laboratoire, la connaissance du fonctionnement de notre planète a considérablement progressé au cours des dernières décennies, révélant une dynamique toujours plus riche et complexe. De toutes les planètes du système solaire, la Terre est la seule qui soit animée d’une tectonique des plaques, la seule aussi où l’eau circule entre différentes couches internes et externes. Cette dynamique unique, couplant sous une enveloppe fluide mouvements des plaques, convection et différentiation du manteau et du noyau, dissipe la chaleur emmagasinée lors de l’accrétion initiale. Grâce au développement des systèmes d’observations, des méthodes numériques et des expériences en laboratoire, la connaissance du fonctionnement de notre planète a considérablement progressé au cours des dernières décennies, révélant une dynamique toujours plus riche et complexe. […] Mes contributions s’articulent ainsi de la manière suivante :
• Déterminer la forme gravitationnelle de la Terre. Plutôt que de confronter directement des observations gravimétriques locales à un modèle géodynamique, je cherche d’abord à déterminer au mieux la forme du champ, exprimée par des développements fonctionnels. […]
• Identifier la signature de la dynamique interne. En partant du principe qu’à chaque processus peuvent être associées des échelles caractéristiques de temps et d’espace, et dans certains cas, une directionnalité dans la (re)-distribution des masses associée, j’aborde ensuite la séparation des sources de variabilité dans les modèles de champ, une étape souvent limitante dans l’exploitation des données gravimétriques. […]
• Interpréter les variations du champ en termes de dynamique interne. La confrontation avec les autres observables géophysiques (issues du magnétisme, de la sismologie) et géodésiques (topographie, déplacements du sol) est essentielle non seulement pour mettre en relief un signal commun (et constituer une validation croisée des données), mais aussi pour comprendre le mécanisme physique sous-jacent et construire des modèles géodynamiques. […]
• Spécifier les mesures de demain. Enfin, je participe à des travaux de spécifications scientifiques de futurs systèmes de mesure. […]
Dans le premier chapitre, je présente les travaux méthodologiques de modélisation et d’analyse des variations du champ de pesanteur. Le second chapitre présente deux types d’applications de l’analyse de ces variations, dédiées à l’étude du cycle sismique en zones de subduction et de la structure du manteau. Le troisième chapitre présente mes contributions à la réflexion sur les systèmes de mesures gravimétriques de demain. Chaque chapitre place les travaux que j’ai menés, ou auxquels j’ai contribué, dans la perspective de mon projet sur le thème du chapitre ; en s’appuyant sur mon expérience et sur les résultats obtenus, l’ensemble du mémoire développe ainsi un projet de recherche en gravimétrie et géodésie pour l’étude de la dynamique interne.
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| Note de contenu : |
A - Synthèse des travaux et projet de recherche
1 Modèles multi-échelles du géopotentiel
1.1 Des mesures aux modèles
1.1.1 Gravité ou pesanteur ?
1.1.2 Mesures du champ
1.1.3 Enjeux en modélisation
1.2 Modèles en ondelettes du géopotentiel
1.2.1 Paramétrisation liée aux sources et/ou aux données
1.2.2 Développements multipolaires du potentiel
1.2.3 Modèles en ondelettes du géopotentiel
1.2.4 Mise en oeuvre en gravimétrie spatiale
1.3 Structure multi-échelles du géopotentiel
1.3.1 Analyse du géopotentiel
1.3.2 Prise en compte de la directionnalité
1.4 Perspectives
2 Dynamique interne de la Terre : apports de GRACE et GOCE
2.1 Imager la Terre en 4D via ses masses
2.2 Cycle sismique et viscosité du manteau
2.2.1 Enjeux et intérêts de missions de type GRACE
2.2.2 Exemple d’étude des grands séismes avec GRACE
2.2.3 Perspectives
2.3 Signature gravimétrique de la convection mantellique
2.3.1 Le géoide : une observation de la convection mantellique
2.3.2 Manifestations de la convection dans l’Océan Pacifique
2.3.3 Gradients de gravité et structure mantellique globale
2.3.4 Perspectives : une analyse dynamique via la masse
3 Quelles mesures demain ?
3.1 Enjeux de futures mesures satelllitaires
3.1.1 Echantillonnage spatio-temporel et aliasing
3.1.2 Séparer les sources : ~g(t) ?
3.2 GRACE (Follow-On) et la dynamique du noyau
3.3 Proposition de mission : e.motion
3.3.1 Une mission d’observation du système Terre
3.3.2 Principe
3.4 Technologies spatiales et au delà
3.4.1 Accélérométrie électrostatique : de GOCE à GREMLIT
3.4.2 Atomes froids : entre gravitation et géosciences
3.5 Conclusion
B - Annexes
Parcours scientifique
Liste des publications
Références bibliographiques |
| Numéro de notice : |
14999 |
| Affiliation des auteurs : |
LASTIG LAREG (2012-mi2018) |
| Thématique : |
POSITIONNEMENT |
| Nature : |
HDR |
| Note de thèse : |
Habilitation à Diriger des Recherches : Sciences de la Terre, de l’Environnement et des Planètes : Paris 7 : 2015 |
| nature-HAL : |
HDR |
| DOI : |
sans |
| Permalink : |
https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=78806 |
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Gravité de la Terre : des mesures aux modèles, une image de la dynamique interne (2015)
