référentiel   Niveau d'explication :    Une parcelle d' air en mouvement au sein de l' atmosphère peut être considérée comme un objet matériel, possédant une certaine masse et soumis à l'action de différentes forces qui contraignent le "centre" M de cette parcelle à suivre au cours du temps, dans l'espace à trois dimensions, un parcours déterminé par les lois de la thermodynamique et de la mécanique des fluides. Pour décrire ce parcours, appelé la trajectoire du corps matériel que constitue la parcelle, il est nécessaire de connaître à chaque instant la position du point M dans l'espace ; un référentiel est alors l'alliance de deux outils qui assurent cette connaissance, à savoir : un repère géométrique tridimensionnel permettant de spécifier la position de tout point donné M dans l'espace à partir de trois nombres appelés les coordonnées de ce point. L'exemple le plus immédiat d'un tel système de coordonnées, dans les sciences de la Terre, est donné par la longitude, la latitude et l'altitude de M (si l'on assimile la Terre à une sphère), où les axes du repère utilisé se forment et s'orientent par intersection du plan de l'équateur, du méridien de Greenwich et du méridien de longitude 90° est. Un repère de ce type, constitué de trois axes orientés issus d'un même point, mais ne se trouvant pas dans un même plan, est généralement "lié" rigidement à une figure ou un objet de l'espace, par exemple les étoiles, la Terre, un navire se déplaçant en mer, etc. Dès lors que le repère est défini, toute trajectoire peut y être décrite grâce à la connaissance des coordonnées de tous les points qui la composent ; une échelle de temps , qui permet d'associer un instant, c'est-à-dire une date et une heure, à n'importe quel événement de l'espace. Dans toutes les échelles de temps, deux événements sont soit simultanés, soit ordonnés de manière identique, l'un d'eux étant identifié comme ayant précédé l'autre. Grâce à la définition d'une échelle de temps, un instant t peut alors être associé à chaque point d'une trajectoire, complétant ainsi la connaissance du déplacement d'un point M dans l'espace, déplacement qui est décrit par quatre nombres : ses trois coordonnées, et le temps t . Dans la description du déplacement d'un point M, des formules très simples permettent de passer d'une échelle de temps à une autre ; en revanche, passer d'un premier repère géométrique à un second repère nécessite que l'on connaisse a priori tous les éléments descriptifs du mouvement — dit mouvement d'entraînement — de ce second repère par rapport au premier : par exemple, décrire la trajectoire d'un point dans un repère lié à la Terre, alors qu'on la connaît dans un repère lié aux étoiles, ne peut se faire qu'en tenant compte du mouvement d'entraînement de la Terre par rapport aux étoiles, lequel inclut en premier lieu son mouvement quotidien de rotation autour de l'axe des pôles (la direction de cet axe, elle, reste fixe par rapport aux étoiles). Il est très important de réaliser que cette intervention directe des mouvements entre repères modifie, en général, la forme géométrique des trajectoires en fonction du repère que l'on considère : par exemple, si un train se déplace suivant une ligne de chemin de fer en arc de cercle, un voyageur marchant dans un couloir de ce train a pratiquement pour trajectoire ce même arc de cercle dans un repère lié à la Terre et, dans un repère lié au train, un segment de droite. Or, la mécanique explique la nature des trajectoires suivies par des corps matériels à partir des forces qui s'exercent sur ces corps : par rapport à des repères initiaux liés aux étoiles, pareilles modifications des trajectoires ne peuvent dès lors s'interpréter que par l'introduction de forces particulières, dépendantes du repère considéré et appelées des forces d'inertie ; parmi elles figure la force de Coriolis , qui joue en météorologie un rôle essentiel dans l'explication des mouvements de l'atmosphère. Un article du glossaire réunit un ou plusieurs textes explicatifs. D'éventuels articles rattachés sont présentés dans chacun de ces textes. Les mots surlignés repèrent les passages de présentation des articles rattachés. Les mots en gras sont des liens vers d'autres articles. Le niveau d'explication - "Curieux", "Initié" ou "Expert" - vous informe sur la facilité de lecture de chaque texte. Naviguez entre ces niveaux gràce à l'échelle en haut de page.

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