TP n°12: La confirmation du modèle de la tectonique des plaques par les données GPS.
le déplacement des plaques lithosphériques peut aujourd'hui être mesuré intantanément. Les mesures sont réalisées par un réseau de satellites; elles permettent de donner la position en longitude et en latitude ainsi que le déplacement dans le temps d'un ensemble de stations au sol dont quelques unes sont figurées sur la carte. Le système de mesure est le GPS (Global Positioning System).

1°) Choix de deux stations.

Ouvrir le logiciel Educarte, afficher les limites de plaques et les balises GPS.

Si le logiciel n'est pas installé, aller à l'adresse suivante:
http://www.clg-caillols.ac-aix-marseille.fr/sismo/EDUCARTE/carte_monde.htm

une carte du monde evec les stations est aussi disponible
http://sideshow.jpl.nasa.gov/post/series.html


Faire un choix de deux stations sur la carte destiné à montrer que le déplacement actuel des plaques est compatible avec les données de la tectonique des plaques.

Appelez le professeur pour vérification.
  1. Indique les deux stations choisies et formule une hypothèse, pour justifiez ce choix, dans laquelle vous préciserez le mouvement relatif des deux plaques.
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  1. Place tes deux stations sur la carte fournie, ou imprime la partie de la carte (educarte) avec tes stations.
    Tu peux aussi télécharger le document suivant : Balises GPS et l'ouvrir avec Google Earth, et imprimer ta carte Google Earth.
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2°) Trouver des données GPS.

Le site américain de la NASA permet d'obtenir les données d'un grand nombre de points GPS répartis sur le globe, même si ce sont surtout les Etats-Unis et en particulier la Californie qui disposent d'un maximum de sites.
Pour obtenir les données brutes,ouvre la page suivante
ftp://sideshow.jpl.nasa.gov/pub/usrs/mbh/point/
Ouvre les fichier latitude et longitude pour les deux stations choisies; par exemple: ABEB.lon
Enregistrer les fichiers au format suivant: AEB_lon.ods
Clic droit sur chaque fichier/ ouvrir avec open office org calc
Dans la fenêtre import de texte clique sur "séparé par espace" et "fusionner les séparateurs", puis ok.
Cette manipulation permet de transformer les fichiers en colonnes de valeurs reconnues par le tableur.
insère une ligne de titre, et place un titre à chaque colonne.

La première colonne est la date avec l'année et des décimales correspondant au jour (la date en clair se trouve dans la dernière colonne au format anglo-saxon).
La deuxième colonne donne le déplacement en cm du point (en latitude, longitude ou altitude selon le fichier) par rapport à sa position à une date origine. L'évolution de cette position au cours du temps donne le sens et la vitesse de déplacement. La troisième colonne est l'incertitude de la mesure exprimée en cm.

3°) Traiter les données dans Open office calc.
  1. Pour chaque fichier de données, réalise, à l'aide du logiciel, le graphe (points seuls) représentant le déplacement (en cm) en fonction du temps (en années), aussi bien en latitude (Nord ou Sud) qu'en longitude (Est ou Ouest). Formate la série de donnée pour réduire au minimum la taille des points
    Rajoute des graduations secondaires au axes.
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  1. Sur chaque graphe, fais apparaître, à l'aide du logiciel, la droite de régression ainsi que l'équation de cette droite. Imprime les 4 graphiques.
    la droite de régression est de la forme ax+b.
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  1. Que représente a? quelles sont les unités de a? Que représente l'ordonnée à l'origine b?
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  1. Relève dans un tableau la vitesse de déplacement en latitude et en longitude des deux stations (obtenue à partir de l'équation de la droite).
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4°) Les données GPS et les vecteurs de déplacement.

Précisions concernant la latitude et la longitude: Les valeurs de déplacements indiquées dans les tableaux sont à utiliser ainsi:

  • pour les latitudes: la valeur est précédée du signe moins s'il s'agit d'une latitude sud, s'il n'y a pas de signe avant le chiffre, il s'agit d'une latitude nord.
  • pour les longitudes:la valeur est précédée du signe moins s'il s'agit d'une longitude ouest, s'il n'y a pas de signe avant le chiffre, il s'agit d'une longitude est.
  • le déplacement résultant de la station s'obtient en construisant géométriquement la résultante du déplacement en longitude et en latitude, en centimètres: Exemple de construction d'un vecteur vitesse de déplacement:  
  1. Figure sur la carte fournie, en centimètres, le déplacement résultant de chacune des deux stations (utilise un stylo rouge pour tracer le vecteur vitesse de déplacement).
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  1. Détermine le mouvement résultant d'une des deux plaque par rapport à l'autre ( faire une construction graphique sur une feuille simple)
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  1. Bilan: Conclure quant au mouvement relatif entre les deux plaques qui portent les stations , et montre que ces déplacements sont cohérents avec les données de la tectonique des plaques.
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J@©QUES FLORIMONT
Modifié le 21.01.2013

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