6 Août 2003

De l'altitude à la hauteur

Puisque l’altimètre ne fournit que la distance entre le satellite et la surface de la mer – qu’on appellera R, il est nécessaire de calculer la hauteur des océans par rapport au référentiel terrestre.

Pour cela, il faut d'abord définir une surface de référence, choisie arbitrairement. Les informations sur le fond des océans n'étant pas connues partout avec précision, on se réfère à une surface régulière et immatérielle, approchant la forme élémentaire de la Terre, c'est-à-dire une sphère aplatie aux 2 pôles : l'ellipsoïde de référence. Les données peuvent ainsi être étalonnées de façon précise et homogène.

L'altitude du satellite par rapport à l'ellipsoïde de référence – qu'on appellera S - est calculée avec une précision de 3 cm, à partir des paramètres orbitaux du satellite et des instruments de localisation.

Le niveau des océans ou hauteur des mers correspond ainsi à la différence entre l'altitude du satellite par rapport à l'ellipsoïde de référence et celle de la surface de la mer, autrement dit S-R.

Le principe de l'altimétrie. Le niveau des océans correspond à la différence entre l’altitude du satellite par rapport à l’ellipsoïde de référence (S) et celle de la surface de la mer (R), autrement dit S-R. Crédits : CNES
Le principe de l'altimétrie. Le niveau des océans correspond à la différence entre l’altitude du satellite par rapport à l’ellipsoïde de référence (S) et celle de la surface de la mer (R), autrement dit S-R. Crédits : CNES
Cette hauteur résulte du niveau supposé de la mer en l’absence de toute perturbation, le géoïde, et de la circulation océanique plus ou moins variable, appelée topographie dynamique, conséquence de la rotation terrestre, des vents et des marées.

Le géoïde correspond à la forme qu’adopterait la surface de la mer en l’absence de toute perturbation (marées, vents, courants etc). C'est une surface très irrégulière et bosselée qui reflète les variations de gravité. La topographie dynamique (TD), de l'ordre de 1 m, correspond à l'écart entre cette surface et la surface réelle de la mer.
Conception : Jean-Pierre Penot (CNES) et Bernard Nicolas, illustration : Bernard Nicolas

 
Le saviez-vous ?
Une mer d’huile ?
La surface des océans est très agitée. Le responsable ? Le Soleil ! L’axe de rotation du globe étant incliné, notre astre ne dispense pas la même quantité de chaleur partout. Pour homogénéiser les écarts, une circulation naturelle s’établit entre atmosphère et océans par le biais des courants marins et des vents.

Voir aussi

Approfondir