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| METEO FRANCE - mètre géopotentiel
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Niveau d'explication :
Ainsi qu'il est exposé dans l'article relatif au
géopotentiel , les points de l' atmosphère ou de
la surface terrestre situés à une altitude
géopotentielle Z donnée (et mesurée en mètres) se
voient affecter un géopotentiel dont la valeur
commune G , mesurée en joules par kilogramme, est
liée à Z par la formule Z = G / g s , dans
laquelle g s , égale à 9,806 65 mètres par seconde
carrée, représente la valeur moyenne prise par l'
accélération de la pesanteur g au niveau moyen de
la mer . À un coefficient multiplicatif près,
mesurer l'altitude géopotentielle d'un point
équivaut donc à mesurer le géopotentiel en ce
point, d'où l'idée de présenter les valeurs en
mètres de l'altitude géopotentielle comme figurant
tout aussi bien les valeurs du géopotentiel, mais
mesurées à l'aide d'une unité distincte du joule
par kilogramme et appelée le mètre géopotentiel
(en abrégé : mgp ).
Cette unité doit être définie de façon telle
qu'une variation de 1 m de l'altitude
géopotentielle sur une verticale donnée
corresponde à une variation du géopotentiel égale
à 1 mgp sur la même verticale. Or, quelle que soit
la verticale considérée, les variations ΔZ de
l'altitude géopotentielle mesurées en mètres et
les variations associées ΔG du géopotentiel
mesurées en joules par kilogramme sont liées par
l'égalité Δ G = g s Δ Z ; si l'on pose G s = G /
G' , où G' est la mesure en mgp d'un géopotentiel
égal à G J. kg - 1 et où G s représente un
coefficient sans dimension, la relation entre les
variations du géopotentiel et celles de Z devient
alors Δ G' = ( g s / G s ) Δ Z , et dans cette
expression le coefficient entre parenthèses vaut
nécessairement 1 m.s - 2 : par conséquent, G s =
9,806 65 et 1 mgp est égal à 9,806 65 J.kg - 1 .
(On arrondit généralement cette évaluation de
définition du mètre géopotentiel à 9,81 J.kg - 1 ,
voire 9,8 J.kg - 1 .) De cette façon, les "cotes"
des lignes isohypses mesurées sur les surfaces
isobares indiquent aussi bien leurs altitudes
géopotentielles en mètres (proches des altitudes
réelles) que les valeurs qu'y prend le
géopotentiel, ces dernières étant mesurées
toutefois en mètres géopotentiels, donc en unités
qui multiplient par une constante sans dimension
les joules par kilogramme.
Droits de reproduction et de diffusion réservés METEO FRANCE 2003 |
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