Dernière mise à jour : 19 août 2024

Barrage des Trois-Gorges et durée du jour

Le Moment d'Inertie et la Rotation Terrestre

La Terre, comme tout objet en rotation, possède un moment angulaire qui est le produit de son moment d'inertie I et de sa vitesse angulaire ω (la vitesse de rotation de la Terre autour de son axe). Le moment d'inertie dépend de la répartition de la masse de la Terre par rapport à son axe de rotation.
I=∫r² dm (r est la distance d'un élément de masse dm à l'axe de rotation).

Pourquoi le barrage des Trois-Gorges a ralenti la rotation de la Terre ?

Le barrage des Trois-Gorges a une capacité de retenue d'eau énorme, environ 39,3 milliards de mètres cubes. Cette masse d'eau, lorsqu'elle est retenue, est située à une altitude plus élevée que la moyenne de la surface terrestre à cet endroit. Lorsque cette eau est déplacée du fleuve (à un niveau plus bas) vers le réservoir (à un niveau plus élevé), cela modifie la répartition de la masse de la Terre.

En stockant une grande quantité d'eau à une altitude plus élevée, le moment d'inertie de la Terre augmente. En effet, plus la masse est éloignée de l'axe de rotation, plus elle contribue à augmenter le moment d'inertie. Selon le principe de conservation du moment angulaire, si le moment d'inertie I augmente et que le moment angulaire L reste constant (puisqu'il n'y a pas de force externe majeure agissant sur le système terrestre dans son ensemble), la vitesse angulaire ω doit diminuer.
L = I x ω = constant
Donc, si I augmente, ω doit diminuer.

Conséquences : Ralentissement de la Rotation

Une diminution de la vitesse angulaire de la Terre signifie que la Terre met légèrement plus de temps pour compléter une rotation, ce qui se traduit par un allongement très minime de la durée du jour.

Ordre de Grandeur

L'effet du barrage des Trois-Gorges sur la durée du jour est extrêmement petit. Selon les estimations, le barrage a allongé la durée du jour de l'ordre de microsecondes (10⁻⁶ secondes). Bien que ce soit un effet réel, il est tellement minime qu'il n'a pratiquement aucune conséquence sur le quotidien.

Quels sont les phénomènes physiques qui affectent la rotation de la Terre

• Des séismes très puissants peuvent modifier la distribution de la masse terrestre.
• L'extraction à grande échelle de pétrole, de gaz, ou d'autres minéraux peut redistribuer les masses internes de la Terre.
• L'extraction à grande échelle de pétrole, de gaz, ou d'autres minéraux peut redistribuer les masses internes de la Terre.
• La fonte des grandes masses de glace, due au réchauffement climatique, redistribue l'eau des pôles vers les océans.
• Les marées terrestres, provoquées par l'attraction gravitationnelle de la Lune, ont un effet sur la rotation de la Terre.
• Les courants convectifs et autres mouvements dans le manteau terrestre peuvent déplacer de grandes masses internes, modifiant légèrement le moment d'inertie de la Terre.
• Les ajustements isostatiques, comme la remontée post-glaciaire des terres après la fonte des calottes polaires, modifient la répartition des masses et peuvent affecter la rotation terrestre.

Conclusion

En plus des 13 villes et 1350 villages, environ 162 sites archéologiques ont été submergés, et plus de 1,3 million de personnes ont dû être relogées. Le projet a été l'une des plus grandes opérations de relocalisation de population dans l'histoire moderne.

Le ralentissement de la rotation de la Terre causé par le barrage des Trois-Gorges est dû à l'augmentation du moment d'inertie de la Terre, provoquée par la rétention d'une grande masse d'eau à une altitude plus élevée.

Ce changement illustre de manière spectaculaire comment des actions humaines à grande échelle peuvent influencer les propriétés physiques de notre planète.