Accélération thermodynamique du mouvement de rotation de

Acc´el´eration thermodynamique du mouvement de
rotation de la terre
W. Thomson
To cite this version:
W. Thomson. Acc´el´eration thermodynamique du mouvement de rotation de la terre. J. Phys.
Theor. Appl., 1882, 1 (1), pp.61-70. <10.1051/jphystap:01882001006100>.<jpa-00238037>
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Submitted on 1 Jan 1882
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61
ACCÉLÉRATION
THERMODYNAMIQUE
DU MOUVEMENT
DE ROTATION
DE
LA
TERRE;
PAR SIR
W.
THOMSON,
F. R.
S.
C’est
un fait
aujourd’hui
bien
connu,
et
il
a été
signalé,
je
crois,
pour
la
première
fois
par
Kan t et
porté
depuis
par Delaunay
presque
au
rang
d’une
vérité
pratique, que,
par
suite de
!’impair-
faite fluidité des eaux
de
l’Océan,
les marées
ont
pour
effet
de
di-
minuer la
vitesse
de rotation de
la Terre. Toutes les
pertes
d’é-
nergie
qui
résultentdes frottements
intérieurs
ou,
plus
correctement,
de
la
déformation
continue
de la
masse
fluide,
dans
les oscillations
de
la
marée,
ont
pour
résultat
final
de
déplacer,
pour
l’ensemble
des
points
du
globe,
l’heure de la
haute
mer;
celle-ci ne
correspond
ni
au
passage
ni
à
6
heures)
comme cela
aurai L lieu si l’Océan
était
parfaitement
fluide,
mais
à une
époque
intermédiaire entre ces
deux instants
(1).
Ainsi,
pour
la
marée
lunaire,
1’effet
général
de
la
déformation
des
eaux
peut
être
représenté
par
deux
protubérances
diamétrale-
ment
opposées;
seulement
l’axe de
ces
protubérances
n’est
pas
dirigé suivant
la
Lune et
l’anti-Lune,
mais est incliné sur
la ligne
qui
joint
ces
deux
points
dans le sens
indiqué
dans
la fig.
I,
dans
la-
quelle
AM
est la
droite
qui
joint
la
Lune et
l’anti-Lune,
et HH’
l’axe
du
sphéroïde
idéal
qui représenterait,
à un
instant
donné,
l’en-
semble
du
niveau
des
eaux
à la
surface
du
globe.
Sur
la
figure,
cet
angle
est
pris
égal
à
87° 30’,
ce
qui
revient
à
supposer
que
l’heure
de
la haute
mer
est,
en
moyenne, 6
heures moins 1o
minutes,
temps
lunaire,
pour
toute
la
Terre.
Il
est
évident
que,
dans
ces
conditions,
la résultante
des actions
exercées
par
la
Lune sur
les
parties liquides
et les
parties
solides
(1)
Par
abréviation,
j’appelle
passage
l’heure du
passage
au méridien
soit de
l’astre,
Soleil
ou
Lune,
qui produit
la
marée,
soit du
point
du
ciel
qui
lui est dia-
métralement
opposé,
et
six
heures,
l’instant
qui sépare
en
deux
parties
égales
l’intervalle
qui
s’écoule entre deux
passages
consécutifs
ainsi
définis.
Supposons,
pour
fixer les
idées,
qu’il s’agisse
de
la marée lunaire
seule,
abstraction faite
de
celle
qui
est
due
au Soleil :
j’appelle
six heures l’instant
qui
précède
ou suit
de
six
heures
lunaires le
passage
de la
Lune au
méridien.
J.
de
Phys.)
26
série,
t. 1.
( Février
1882.)
3
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:01882001006100

62
qui
constituent
le
globe
n’est
pas
une force
unique
dirigée
sui-
vant
la
ligne
MC
des
centres ;
mais
qu’on peut
la
représenter,
à
la
manière de
Poinsot,
par
le
système
d’une
force
unique
dirigée
sui-
vant
cette
droite
et
d’un
couple
de sens
opposé
à
celui des flèches
qui indiquent
sur la
figure
le
sens de
la
rotation
de la
Terre.
Il
en
résulte
que
l’action
de la
Lune est
équivalente
à
celle
d’un
frein
qui s’opposerait
au
mouvement de
la Terre. Il est
évident
qu’il
en
serait
de
même
de
l’action
du
Soleil,
dans
les mêmes
conditions.
Fi a.
1.
L’effet
serait inverse
et
tendrait,
au
contraire,
à
accélérer
le
mouvement
de
rotation,
si
l’axe
HH’
des
protubérances
avait la
position
indiquée
dans la
flg.
2.
Or,
il
résulte
des
observations
que
ce
cas
est
précisément
celui
que
présente
le Soleil
par
rapport,
non
pas
aux eaux de
l’Océan,
mais à
l’atmosphère
terrestre.
La
Table
ci-jointe
donne le
résultat,
pour
la
période
diurne,
de
l’ap-
plication
de
l’analyse
harmonique
de
Fourier,
faite
par
M. Sim-
monds,
aux observations
barométriques
recueillies sur des
points
très variés
du
globe.
Dans
la
formule
qui
est
en tête
du
Tableau,
E
représente
l’excès
de
la
pression barométrique
sur
la
moyenne
diurne
au
temps
0,
compté
en
degrés
à
partir
de
minuit,
à raisoli
de
150
par
heure
solaire
moyenne,
R1
et
C,,
R2
et
C2,
R3
et
C3

63
désignent
les
amplitudes
et les
arcs
qui correspondent
aux
maxi-
mum
des trois
premiers
termes de la
série
de
Fourier. Les
cinq
premières
colonnes du
Tableau donnent l’indication des lieux
et
des
époques
des
observations
qui
ont
servi
à
calculer
les valeurs
de
R
et de
C.
Fig.
2.
Un
fait
extrêmement
remarquable
ressort
de
l’examen
de
ce
Ta-
bleau : c’est
que
l’amplitude
R2
des termes
semi-diurnes
est,
pour
la
plupart
des
stations,
et
principalement
pour
celles
qui
sont
com-
prises
dans
les
quarante
premiers
degrés
de
latitude
de
part
est
d’autre
de
l’équateur,
notablement
plus
grande
que l’amplitude
Iz,
du
terme diurne.
La cause
de
l’oscillation
semi-diurne
de
la
pression
baromé-
trique
ne
peut
pas
être
cherchée dans l’attraction du
Soleil et con-
sidérée comme
un
effet de la
marée
solaire ;
car,
s’il en était
ainsi,
l’effet
de la Lune
serait
beaucoup plus
considérable.
Or l’obser-
vation du
baromètre
montre
que
la
marée
lunaire
atmosphérique
est
nulle
ou
peu
s’en
faut.
La
variation solaire
diurne
du
baro-
mètre
est donc
nécessairement
un
effet de la
température.

64