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Les concepts d’énergie et de puissance. Introduction historique et ordres de grandeur.

Les quartz fumés du Mont-Blanc, une occasion de revenir sur les couleurs et de comprendre l’origine de cette coloration particulière.

Quelques bases utiles sur l’énergie avant de considérer des choix énergétiques à moyen ou long terme.

De l’importance des échelles choisies pour tracer une courbe. Échelle linéaire, échelle logarithmique et interprétation de courbes de fonctions usuelles.

Rappel sur les termes “cristal” et “minéral”. Production de minéraux variés par les êtres vivants : mécanismes chimiques et biologiques, recherche de biosignatures et de nouveaux matériaux bio-inspirés.

Cartes géographiques et géologiques : projections, terrain et modèles, informations géologiques complexes, outils et cartes géologiques locales, de France et du monde.

Du cas général à l'application particulière, des valeurs moyennes aux conditions locales.

Principes physiques de l'effet de serre : rayonnement visible, rayonnement infra-rouge, absorption-émission, et présentation d'un modèle simple d’effet de serre avec une plaque recouverte par une vitre.

GPS, InSAR et corrélation d'images : suivi des déformations et la détermination des mécanismes dans le cas d'activité sismique et volcanique, de glissement de terrain, de déplacement de glaciers ou suite à des activités humaines. Acquisition d'un MNT global par InSar.

Comparaison systématique d'images pour cartographier point par point les déplacements et obtenir une image de déformation entre deux états.

Description unique des fonctions définies sur la sphère par les harmoniques sphériques, un équivalent des séries de Fourier pour les fonctions définies sur le cercle. Exemple de la reconstruction de la topographie terrestre.

Principes de l'InSAR : acquisition des données, amplitude et phase, perturbation et interprétation du signal.

Structure et mouvements du manteau terrestre : quelques bases pour comprendre la convection mantellique.

Principe de l'ombroscopie et montage simple pour observer de la convection thermique par ombroscopie : convection à une couche, convection à deux couches, cellules de convection, panaches thermiques ascendants et descendants.

Conduction et convection, paramètres entrant dans l'expression du nombre de Rayleigh. Nombre sans dimension, valeur critique empirique et application au manteau terrestre.

Ce que sont les incertitudes de mesure, les causes de leur existence, et leur nécessaire estimation si l’on souhaite comparer deux valeurs.

Après le calcul de Newton pour une Terre ellipsoïdale homogène en rotation axiale, Clairaut résout le calcul de l'aplatissement pour une Terre plus réaliste, stratifiée en couches de densités différentes, grâce à un système d'équations toujours utilisées de nos jours.

La Terre sphérique est la façon la plus simple d'approximer la forme de la Terre globale. Au niveau d'approximation suivant, la Terre prend à peu près la forme d'un ellipsoïde de révolution aplati aux pôles et renflé à l'équateur. C'est Newton qui, en 1687, réussit le premier à montrer ce résultat dans le cas particulier où la Terre serait homogène. Il le fit “sans sortir de chez lui”, c'est-à-dire par le calcul, comme l'écrivit Voltaire pour railler ceux qui partirent réaliser les mesures au pôle et à l'équateur.

Origine, exploitation et gestion des ressources à partir du cas des ressources énergétiques et de leur comparaison.