The Earth Orientation in Space

PARAMETRES DE ROTATION DE LA TERRE (PRT)

Écarts au pôle céleste | UT1/Longueur du jour | Mouvement du pôle | Séries PRT | Modèles

La rotation de la terre est la rotation de la croûte terrestre (le système de référence terrestre) par rapport à un trièdre géocentrique lié aux quasars (système de référence céleste géocentrique, différent du système éponyme qui a pour origine le barycentre du système solaire). Elle est variable en raison de:

de la précession-nutation de l'axe de figure spécifiée par le modèle de précession-nutation conventionnel (à l'heure actuelle celui celui adopté par l'UAI en 2000) et corrigée des écarts au pôle céleste (dψ,dε) ou (dX,dY) selon la paramétrisation adoptée. Le modèle de précession-nutation et ses termes correctifs (de l'ordre de 1 mas au plus) définissent un pôle fictif, le Pôle Céleste Intermédiaire ("Celestial Intermediate Pole" ou CIP) .

N.B. Le CIP était appelé avant 2003 pôle céleste des éphémérides ou CEP. Ce changement de terminologie correspond à l'adoption d'une définition plus précise du pôle céleste, qui permet de séparer clairement le mouvement du pôle et la nutation pour les fréquences diurnes et supérieures: par définition la précession-nutation du CIP ne contient pas de composantes spectrales en deça de 2 jours.
des variations de la vitesse de rotation. L'angle de rotation de la Terre autour de l'axe céleste intermédiaire (ne s'écartant de l'axe de rotation jamais plus de 20 millisecondes de degré) s'exprime par Ω_N TAI + Ω_N (UT1 - TAI) où TAI est le temps atomique international, Ω_Nune vitesse de rotation nominale fixée conventionnellement, voir constantes utiles) et UT1 - TAI la correction temporelle réflétant la non-uniformité de la vitesse angulaire de la Terre. UT1 est le temps non-uniforme de la rotation de la Terre, spécifié par la différence UT1-UTC = UT1 -TAI + TAI - UTC.

du mouvement du pôle céleste intermédiaire par rapport à la croûte terrestre, de coordonnées terrestres (x,-y,1). En première approximation, et pour des oscillations supérieures 10 jours (x,-y,1) sont aussi les coordonnées de l'axe instantanée de rotation dans le repère terrestre. En deça de quelques jours, il n'est plus possible de réaliser cette confusion.

Voir sur le site de l'Observatoire Royal de Belgique, les irrégularités de la rotation terrestre simulées

En résumé, la rotation terrestre est spécifiée par sa partie modélisée (rotation uniforme + précession-nutation modélisée), et les paramètres de rotation de la Terre (PRT) ou Earth Orientation Parameters (EOP):

écarts au pôle céleste (dψ,dε) ou (dX,dY) avec une résolution temporelle de 2 jours au plus.
UT1-UTC ou UT1-TAI (duquel peut-être déduit l'excès de la longueur du jour solaire moyen ΔLOD par rapport à sa durée conventionnelle de 86400 s de temps TAI)
les "coordonnées du pôle" (x,y)

La transformation entre systèmes de référence céleste et terrestre est obtenue en injectant ces paramètres dans la matrice de changement de coordonnées entre systèmes de référence céleste géocentrique (TRS) et terrestre géocentrique (TRS) :

pour la paramétrisation classique : [CRS]=PN(dψ,dε) R(UT1-TAI) W(x,y) [TRS]
pour la paramétrisation basée sur les origines non tournantes :
[CRS]=PN(dX,dY,s) R(UT1-TAI) W(s',x,y) [TRS] (s et s' sont pratiquement des paramètres indépendant des EOP)

matrice dont on trouvera la description complète dans les IERS conventions, chapitre 5. Pour plus de précision sur le sens de cette décomposition, on consultera avec profit la page suivante.

Nous proposons deux types de séries des paramètres d'orientation de la Terre :

les séries individuelles (la plupart opérationnelles, c'est-à-dire tenant compte des dernières observations de la rotation terrestre) déterminées à partir des observations d'une seule technique astro-géodésique (VLBI, LLR, SLR, GPS, DORIS) par divers instituts, pour la plupart étrangers.
les séries combinées par notre service:

C04: journalière depuis 1962
C01: long terme depuis 1846,
C02 long terme pour LOD et UT1 - TAI après 1958 et TU (Temps Universel) - TE (Temps des Ephémérides) avant 1958.

Sur ce site se trouvent des données complémentaires, en particulier les valeurs TAI-UTC, les constantes utiles de la rotation terrestre, des graphes divers représentant les PRT, leur analyse numérique interactive, etc...On trouvera également dans la partie "modèles" de ce site WEB des tables modélisant des variations spécifiques de ces paramètres (précession-nutation, effets atmosphériques, océaniques, etc...).