Mitad del mundo : expériences sur l’équateur

Je ne pouvais quitter l’équateur Sans me rendre sur la ligne qui a donné son nom au pays. Le fameux Equateur qui coupe le monde en deux en son centre. L’occasion pour moi de faire quelques expériences, parfois de leur tordre le coup et, à l’aide d’un GPS, d’aller tenter de repérer cette ligne qui jusqu’alors n’était pour moi que fabrication de l’esprit !

La latitude, la longitude, les parallèles et les méridiens… on va pas en faire un monde !

Le globe terrestre pivote sur lui-même d’ouest en est et autour de l’axe des pôles. Cet axe traverse la Terre au pôle Nord (au milieu de l’océan Arctique) et pôle sud (au milieu de l’immense continent antarctique qui est très haut en altitude).

La longitude

À partir de ces deux pôles, on coupe la Terre en quartiers d’orange (#PaulEluard « La terre est bleue comme une orange » ). Chaque ligne de séparation s’appelle un méridien. Plus exactement un méridien est un demi-cercle, qui est la trace sur le globe d’un demi-plan délimité par l’axe des pôles. L’angle entre deux méridiens est l’angle entre les deux demi-plans qui les définissent (ouais je sais ça ressemble dangereusement à du chinois mais j’ai trouvé un dessin !).

Pour mieux s’y retrouver, on fixe de manière arbitraire un méridien, et on mesure les angles par rapport à ce méridien. Pour des raisons historiques, le méridien-origine est celui de Greenwich, une petite ville ayant un grand observatoire astronomique, près de Londres en Angleterre. Chaque méridien fait un angle avec le méridien de Greenwich. On compte les angles de 0 à 180° Est si les méridiens sont à l’est de Greenwich ; de 0 à 180° Ouest s’ils sont à l’ouest de Greenwich.

La latitude

Les plans imaginaires, orthogonaux à l’axe nord/sud de la terre segmentent le globe selon des cercles, appelés des parallèles. Par exemple, l’équateur est un parallèle de référence. C’est le parallèle de plus grande longueur (environ 40 000 km). Cette ligne imaginaire correspond à la latitude zéro (00° 00′ 00″) soit le centre exact entre les deux pôles. C’est d’ailleurs la seule latitude dessinant un cercle, les autres formant des ovales ! 

La latitude d’un point sur la Terre est la mesure de l’angle que forment le plan de l’équateur et la demi-droite joignant le centre de la Terre à ce point. On ajoute N et S pour préciser si on est dans l’hémisphère Nord ou dans l’hémisphère Sud. Par définition, tous les points d’un parallèle ont la même latitude.

La particularité de l’équateur terrestre

Alors déjà, même si l’Equateur, le pays, porte le nom de l’équateur, il n’est pas le seul pays à être traversé par cette ligne imaginaire et bien qu’elle traverse surtout les océans, elle passe également par certains pays en influençant ainsi de manière déterminante leur astronomie et leur climat. 

Les 13 pays traversés par la ligne de l’équateur sont les suivants :

  • En Amérique latine : l’Équateur, la Colombie et le Brésil.
  • En Afrique : Sao Tomé-et-Principe, le Gabon, la République du Congo, la République Démocratique du Congo, l’Ouganda, le Kenya et la Somalie.
  • En Asie : les Maldives et l’Indonésie.
  • En Océanie : Kiribati.

Pour un point sur l’équateur, la durée du jour et de la nuit est la même toute l’année. Dans la vidéo, je vous montre qu’ici le soleil se lève tous les jours à 6h pour se coucher à 18h (même quand y a pas école le lendemain !).  Donc, il n’y a pas vraiment d’été et d’hiver. 

Le climat dans les pays équatoriaux

Tous les pays à 0 de latitude ont les mêmes caractéristiques climatiques : pluies abondantes toute l’année, peu de vent et températures élevées variant de seulement 2ºC entre les mois les plus chauds et les plus froids de l’année. Il s’agit du climat équatorial, un signe distinctif des 13 pays traversés par cette ligne.

À l’équateur, à midi, les rayons du Soleil ne sont pas forcément perpendiculaires ! Le Soleil ne passe pas forcément « au-dessus de la tête ». Pour autant, c’est bien sur l’équateur que les rayons du soleil sont le plus directs. 

À l’équateur et à midi, heure solaire, le Soleil passe en direction du nord en juillet et en août ; en direction du sud en décembre et en janvier. Il passe au-dessus de la tête lors des équinoxes de mars et de septembre (les 20 ou 21 mars et 22 ou 23 septembre selon les années). Cela dure 2 minutes alors je vous conseille d’être ponctuel si un jour vous voulez vous débarrasser de votre ombre !

L’expérience que tout le monde attend !

Malheureusement c’est là que les sciences ont quelque chose d’extrêmement palpitant et de rageant à la fois… oui, car c’est à à ce moment de l’histoire que l’on apprend que son caca dans les toilettes ne s’évacue pas dans un sens ou dans l’autre selon que l’on soit au nord ou au sud de l’équateur (j’aurai pu prendre un autre exemple mais quad on parle de ça, c’est le cas des WC qui revient toujours sur le tapis !)  

Ainsi, lors de ma visite de l’éco-musée Intiñan qui est traversé par l’équateur, on m’a proposé de réaliser une série d’expériences dont la plus fameuse, celle que tout le monde attend, celle du tourbillon ! 

L’expérience est plutôt distrayante: on verse de l’eau dans un bac percé et l’on observe le sens dans lequel celle-ci s’écoule selon qu’on est situé cinq mètres au nord, cinq mètres au sud ou pile sur l’équateur. La démonstration fonctionne à merveille et nous étions ébahis en voyant que l’eau du bac tourne bien dans un sens différent de part et d’autre de l’équateur.

PMais seulement pzatatrac ! La sciences ne partage pas les mêmes conclusions que celles que tente de nous faire gober notre « médiatrice ».

Cette légende urbaine fait partie des idées reçues bien chevillées aux pieds des simple ingénus que nous sommes et pour tenter de nous en dépétrer, intéressons nous à la fameuse force de Coriolis. 

Pour mieux comprendre le phénomène, l’exemple le plus parlant est à piocher dans le domaine météorologique. Les vents des cyclones de l’hémisphère nord tournent dans le sens des aiguilles d’une montre quand ceux de l’hémisphère sud tournent dans le sens inverse.

La raison est en fait assez simple : ce ne sont pas les vents qui tournent mais la Terre elle-même. Ce GIF (j’adore ça !) permet de comprendre cet effet. 

L’observateur situé sur le point jaune voit les masses nuageuses poussées par les vents (représentées par le point rouge) former un tourbillon. Mais il s’agit d’un leurre: la seule chose qui tourne, c’est notre observateur. Les vents, eux, vont tout droit. Mais les distances parcourues par ceux-ci sont si grandes qu’entre le moment où ils partent du centre de la dépression et celui où ils arrivent à sa périphérie, la Terre a beaucoup tourné.

Intéressons nous donc à la rotation de la Terre pour comprendre ce phénomène. Vu du pôle nord, notre planète, et donc tout observateur situé dans l’hémisphère nord, tourne dans le sens inverse des aiguilles d’une montre. Mais vu du pôle sud, c’est le contraire: elle (et tous les habitants des contrées australes) tourne dans le sens des aiguilles d’une montre. En reprenant le super GIF, on comprend facilement que selon le sens de rotation du point jaune, la trajectoire du point rouge dessinera un tourbillon de sens différent.

Mais alors, qu’est-ce que j’ai vu ?

Ce qui vaut pour les vents vaut aussi pour tout fluide, et donc pour l’eau qui s’écoule dans le lavabo. Sauf qu’en pratique, entre le moment où vous ouvrez la bonde de fond de votre lavabo et celui où la dernière goutte d’eau s’y engouffre, la Terre n’a quasiment pas tourné (à moins que vous soyez équipé d’un lavabo de plusieurs kilomètres de diamètre à la forme parfaitement symétrique…)

Ce sont donc des paramètres extérieurs qui explique ce que j’ai vu : la forme du bac, son éventuelle asymétrie, son usure, sa texture et surtout l’orientation initiale du flux d’eau. Dans mon cas, la « médiatrice » ayant utilisé le même bac, nous pouvons imaginer que l’astuce réside en son positionnement… mais c’est comme un tour de magie, le magicien doit garder ses secrets… mais une chose est certaine, ces facteurs ont un impact sur le sens d’écoulement plus de dix millions de fois supérieur à la force de Coriolis.

Histoire d’enfoncer le clou on peut meme conclure que de ce fait, quel que soit l’hémisphère, l’eau tournera donc dans un sens différent d’un lavabo à l’autre.

En route Marcel ! C’est pas sorcier nous en dit plus sur la cartographie !

 

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