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Mesurer une montagne



  1. #1
    Lindaaa

    Mesurer une montagne


    ------

    Salut!
    J'ai une question: comment fait-on pour mesurer une montagne?.. C'est vrai quoi comment peut-on savoir avec une telle précision que le Mont Banc mesure 4807m ou l'Everest 8844,43m?!
    Merci de m'aider à résoudre mes problèmes existentiels!

    -----

  2. Publicité
  3. #2
    F_Rosselet

    Re : mesurer une montagne

    aujourd'hui on peut mesurer l'altitude exacte avec un GPS par exemple (Désavantage: il faut escalader la ontagne avant la mesure...). Des satellites comme SPOT ou Landsat tournent en permanence au-dessus de nos têtes en prenant toute sorte de mesures. Comme ces satellites connaissent leur propre altitude (autour des 700-800km pour les SPOTS), ils peuvent donc déterminer l'altitude de n'importe quel point de la surface de la Terre en fonction du temps d'aller-retour du signal réfléchi (principe du radar).

    Actuellement, un GPS calcule l'altitude d'une position par des calculs trigonométriques. Avant l'existence de ces satellites, les altitudes étaient connues grâce aux même calculs mais à partir de points d'altitude connue (référence). Comme je connais bien le système cartographique suisse (qui est un modèle du genre en ce qui concerne la topographie) voici comment les altitudes sont calculées (attention c'est long :
    LA référence altimétrique de Suisse est la "Pierre du Niton", il s'agit d'un rocher émergeant du lac Léman dans la rade de Genève. Son altitude a été calculée par nivellement (c'est à-dire en utilisant un niveau et une mire) depuis Marseille, le marégraphe du Port de Marseille donnant ainsi le point de référence 0 métre. Au 19ème siécle l'altitude de ce rocher avait été calculé à 376,86 m. Suite à de nouvelles mesures en 1902 à partir de plusieurs marégraphes européens, O surprise, cette altitude a été amputée de 3,26 mètres, notre Pierre du Niton se retrouve à 373,6m et cette altitude reste le point de référence altimétrique suisse.

    Notre point de référence connu, un échantillonnage régulier de points ont été définis (ayant une signification topographique) dont les altitudes ont été calculées par triangulation. C'est en utilisant un théodolite (instrument optique dont les angles horizontaux et verticaux de visée peuvent être mesurées avec une grande précision) et à partir de la "pierre du Niton", que l'altitude de chacun de ces points a été calculée par trigonométrie.
    Autant dire que la travail a été long... C'est donc ainsi que les altitudes des principaux sommets ont été mesurés par des géomètres, jusqu'à l'avènement du GPS.
    Un exemple, l'Everest:
    C'est un géomètre bengalais,Radhanath Sikhdar qui, en 1852 calcula la première altitude de l'Everest (Everest vient du nom de son prédécesseur au Survey...). La moyenne de 6 mesures au théodolyte à environ 200 km autour du sommet a donné l'altitude de 8840 m. Là encore interviendront des suisses avec leur matériel optique et numérique de qualité indigène en 1992: l'Everest culmine alors à 8848,82 m au cm près.
    En 1999, remesure avec le même matériel dernier cri: 8850 m au cm près. Cette différence, qui n'est pas une dérive instrumentale donne donc l'ampleur du réajustement isostatique du plus imposant orogène du monde.

  4. #3
    Lindaaa

    Re : mesurer une montagne

    Merci, c'est très intéressant.
    Mais je ne comprends pas comment on mesurer une altitude à Genève à partir de Marseille? Quel est le principe du marégraphe?

    Et comment interpréter la baisse d'altitude observée sur la pierre du Niton, est-ce une montée du niveau de la mer ? un affaissement du rocher ? l'érosion aussi?

    Alors si j'ai bien compis, les géomètres à Genève qui veulent estimer la hauteur d'un pic près de cet endroit pointent leurs théodolytes en direction de la pierre du Niton et du pic observé. De telle façon que l'oeil du géomètre, le haut de la pierre du Niton et le pic observé forment une droite. Et ensuite on fait confiance aux maths! C'est à peu près ça ?!!

    Sinon c'est quoi un orogène?

    Merci beaucoup!

  5. #4
    F_Rosselet

    Re : mesurer une montagne

    Le marégraphe permet de fixer l'altitude zero du niveau marin en fonction des marées.
    Cette altitude zéro fixée, les géomètres ont mesuré à l'aide de niveaux, tout le dénivelé depuis Marseille jusqu'à Genève et cela à vue. De là a été déduite l'altitude de la Pierre de Niton. La différence de 3 métres vient d'erreurs de mesures entre Marseille et Genève (ce qui peut se comprendre...). Esuite là encore à vue (vu que ce sont des instruments exclusivement optiques qui ont été utilisés), depuis la Pierre du Niton a été calculée un point, et à partir de ce point un autre etc.... selon un réseau de triangulation. Alors oui, les altitudes ont toutes été déduites des lois trigonométriques. Les seules erreurs ne peuvent être dûes qu'aux mesures mais comme elles ont été répétées maintes fois, ces erreurs sont devenues négligeables, et cela a été confirmé par les mesures directes avec GPS et autres matériels numériques.
    Un orogène est une chaine de montagnes et comme celles-ci obéissent à la loi d'Archiméde, on assiste à un soulèvement de quelques cm (entre 1 à 10 environ par année) des principaux reliefs qui sont plus ou moins compensés par l'érosion. La différence d'altitude constatée à l'Everest témoigne de ce phénomène, toute erreur de mesures ayant pu être exclues.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Lindaaa

    Re : mesurer une montagne

    Une chaine de montagne obéit aussi à la loi d'Archimède?! Je croyais que ça ne concernait que les solides plus ou moins plongés dans un liquide.. Tu veux bien être un peu plus précis?

    Je me demandais aussi, comment faisait-on avant l'apparition des avions et des satellites (!) pour dessiner parfaitement une carte de littoral? Peut-être que par bateau on a une meilleure vision mais ça reste très approximatif. Je me souviens avoir vu de superbes cartes qui valent autant que les notres et datent pourtant du XVI ou XVIIème siècle. Quels instruments utilisaient-ils?

  8. #6
    F_Rosselet

    Re : mesurer une montagne

    La loi d'Archimède est valable pour tout corps plongé dans un fluide. L'asténosphère bien que n'étant pas liquide se comporte comme un fluide très visqueux (les glaciers sont aussi considérés comme des liquides visqueux et même le verre). La surcharge dûe à une surépaisseur de la lithosphère supérieure lors d'une collision va obéir aux lois de la gravité en provoquant "l'enfoncement" de cet excès de lithosphère dans l'asténosphère, lequel va répondre, en vertu de ses propriétés mécaniques et de la loi d'Archimède, par une poussée verticale.

    La cartographie précise est née des cartes maritimes dessinées par les navigateurs et cela dès l'Antiquité.
    L'astrolabe et la boussole suffisaient à reporter précisément les contours des côtes. L'invention du sextant au 18ème siècle est venu compléter ces outils de cartographie.
    Il m'est arrivé de dresser une carte géologique très détaillée à petite échelle. Rien qu'avec une boussole et une chevillère on arrive à établir une cartographie surprenante, avec la dose de patience adéquate....merci landsat et spot, de tout coeur.

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  10. #7
    Lindaaa

    Re : mesurer une montagne

    Merci beaucoup pour toutes ces réponses F_Rosselet!
    Ca m'a donné envie d'en savoir plus, tu ne connaîtrais pas un site sérieux qui explique comment utiliser un sextant ou comment faire précisément pour établir une carte avec une boussole et une chévillère, etc. Peut-être un site pour les petits!
    ou bien un bouquin..?

  11. #8
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : mesurer une montagne

    Citation Envoyé par F_Rosselet Voir le message
    les glaciers sont aussi considérés comme des liquides visqueux et même le verre.
    Juste ça : non pas le verre, c'est un mythe de la physique (comme la glace qui fond sous la lame des patins à glace).

    Sinon posts très intéressants

    a+

  12. #9
    Lindaaa

    Re : mesurer une montagne

    Tiens d'ailleurs... pourquoi la glace ne pourrait-elle pas fondre sous les patins à glace?
    Vu la vitesse à laquelle on peut aller, je suppose que la "lame" du patin s'échauffe et pourrait donc faire fondre la glace qui se trouve en dessous.
    C'est parce qu'on reste un temps extrêmement court sur la même zone de glace que celle-ci n'a pas le temps de fondre?!

  13. #10
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : mesurer une montagne

    Citation Envoyé par Lindaaa Voir le message
    Tiens d'ailleurs... pourquoi la glace ne pourrait-elle pas fondre sous les patins à glace?
    Vu la vitesse à laquelle on peut aller, je suppose que la "lame" du patin s'échauffe et pourrait donc faire fondre la glace qui se trouve en dessous.
    C'est parce qu'on reste un temps extrêmement court sur la même zone de glace que celle-ci n'a pas le temps de fondre?!
    L'image classiquement employée c'est que sous la pression du patin, la glace, à température égale, fondrait, formant une pellicule d'eau qui réduirait à très peu de chose la friction patin-surface. L'anecdote est souvent mentionnée dans les livres de Physique pour illustrer cette caractéristique tout à fait particulière de l'eau : elle passe du solide au liquide quand la pression augmente, comportement inverse de celui de la quasi totalité des corps purs. Seulement, si le phénomène est réel, il ne concerne que quelques couches moléculaires.

    Un calcul simple permet d'ailleurs de se rendre compte que c'est sans doute pas très réaliste au plan énegétique.

    Prenons un patineur de 70 kg lancé à 3 m/s. Ca représente une énergie cinétique de 315 J.

    Ses patins font disons 2 mm de large. L'épaisseur de glace fondue nécessaire à la lubrification, alors là j'en sais trop rien, mais disons 0,1 mm. Pour progresser, il faudrait faire fondre 0,6 g de glace par seconde. Comme ça, ça parait pas beaucoup, mais la chaleur latente de fusion de la glace c'est 3,34e5 J/kg. La puissance absorbée par le changement d'état serait de 200 W. De quoi absorber l'énergie cinétique du patineur en moins de 2 sec


    a+

  14. #11
    luculuc

    Re : Mesurer une montagne

    je veux pas entrer dans ce débat aussi tardivement, mais je tiens à noter, actuellement, les méthodes de mesures d'altitudes des montagnes se fait aussi ( et c'est même la technique la plus valable ), la distance entre le sommet de la montagne que l'on souhaite mesurer, et le géoïde ( surface équipotentiel de la gravité terrestre qui correspond à la surface moyenne des océans...)
    voilà c'est tout ce que j'avais à dire...

    la loi d'archimède qui s'applique au formation croute sur lithopshère est également nommer Isostasie ( celà peu surement facilité tes recherches...)

  15. #12
    F_Rosselet

    Re : mesurer une montagne

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Juste ça : non pas le verre, c'est un mythe de la physique (comme la glace qui fond sous la lame des patins à glace).

    Sinon posts très intéressants

    a+
    Au temps pour moi pour le verre Je tenais cette information d'un cours de physique, dont le prof était lui aussi un mythe de la physique .
    Encore un mythe qui disparait... et merci pour ces précisions

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  17. #13
    nami-tangerine

    Re : mesurer une montagne

    Citation Envoyé par Lindaaa Voir le message
    Merci beaucoup pour toutes ces réponses F_Rosselet!
    Ca m'a donné envie d'en savoir plus, tu ne connaîtrais pas un site sérieux qui explique comment utiliser un sextant ou comment faire précisément pour établir une carte avec une boussole et une chévillère, etc. Peut-être un site pour les petits!
    ou bien un bouquin..?

    Moi aussi ca m'interresserai beaucoup un site ou un livre pour établir une carte avec une boussole et une chévillère alors si quelqu'un en connais un ca serai trés interressant.

  18. #14
    halman

    Thumbs up Re : mesurer une montagne

    Citation Envoyé par F_Rosselet Voir le message
    Au temps pour moi pour le verre Je tenais cette information d'un cours de physique, dont le prof était lui aussi un mythe de la physique .
    Encore un mythe qui disparait... et merci pour ces précisions
    F_Rosselet un grand merci, c'était passionnant.

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