Document de cours de référence

10. Référentiels accélérés 165
Si v r est parallèle à la surface de la Terre, le deuxième terme est forcément vertical et n’apporte
qu’une faible contribution à la gravité apparente à cet endroit. Le premier terme est cependant
parallèle à la surface et a un effet important sur le déplacement des masses d’air : voir à cet effet
la section suivante.
Quant à la force centrifuge associée à la rotation de la Terre, on ne peut la distinguer localement de
la force de gravité réelle exercée par la Terre, conformément au principe d’équivalence. Le calcul de
la contribution de la force centrifuge à la gravité ressentie à la surface d’une planète sphérique est
l’objet de l’exercice 10.6. On désigne par champ de pesanteur la somme du champ gravitationnel
réel g et et de −a 0 (la force centrifuge divisée par la masse) :
g pes. = g − a 0 (10.23)
C’est dans la direction de g pes. que pointe un fil à plomb. La contribution de la force centrifuge
au champ de pesanteur est la plus grande à l’équateur, mais ne vaut qu’environ 0,3% du champ
gravitationnel.
10.4 Force de Coriolis et systèmes climatiques
Ω
cellules de Hadley
polaires de l'est
N
tempérés de l'ouest
ceinture subtropicale
alizés
zone des calmes
alizés
ceinture subtropicale
S
Figure 10.2. Explication de la directions des vents dominants par la force de Coriolis.
C’est en météorologie qu’on trouve les applications les plus importantes de la force de Coriolis.
Expliquons premièrement comment cette effet explique la direction des vents dominants. La figure
10.2 illustre une coupe de l’atmosphère terrestre, ainsi que la direction dominante des masses
d’air. La différence de température entre la surface de la Terre et la haute atmosphère cause un
mouvement de convection de l’air qui s’organise en six cellules de convection appelées cellules de