Résumé de la thèse
Depuis le début du 20e siècle, les observations géodésiques permettent de suivre les variations de la rotation de la Terre et ainsi d’étudier les effets dynamiques externes et internes à l’origine de ces variations. Les années 1980 ont vu les toutes premières tentatives d’estimation des variations sub-diurnes de la rotation terrestre grâce aux sessions intensives VLBI. Elles ont été suivies par des campagnes d’observation continue (CONT) du réseau VLBI puis les traitements des observations du GNSS. Alors que la capacité du réseau VLBI à estimer la variation subdiurne de la rotation de la Terre est encore limitée par la fréquence insuffisante des sessions d’observation régulières, le GNSS est avantagé par un réseau plus étendu et de ses observations beaucoup plus fréquentes.
Dans ce travail, nous utilisons les données de la constellation américaine GPS et de la constellation européenne Galileo couvrant la période 2017 à 2022 pour déterminer à la fois des solutions mono-constellation et des solutions multi-GNSS des ERP avec une résolution horaire avec le logiciel GINS/DYNAMO, développé et maintenu par le centre d’analyse français IGS GRG, géré par le CNES/CLS. Le choix de cette période assure une performance comparable entre les deux constellations. Nous avons testé les contraintes pour bloquer la bande rétrograde diurne (la nutation par convention).
Nous avons trouvé leur application bénéfique pour la détermination des autres bandes sub-diurnes, c’est-à-dire la bande diurne prograde et semi-diurnes prograde et rétrograde. Nous montrons également que pour une estimation horaire de UT1, il est nécessaire et suffisant de fixer les valeurs de UT1 à celles déterminées par les observations VLBI une fois par jour. Nous avons validé les solutions en comparant les réseaux terrestres et célestes résolus en même temps que les solutions ERP horaires aux réseaux des solutions finales GRG dans le cadre de la campagne IGS Repro3. Nous comparons les deux constellations par des analyses spectrales et harmoniques. Les séries temporelles des ERP après avoir retiré des effets de marées océaniques sont confrontées aux excitations géophysiques qui résultent de la circulation atmosphérique et océanique non-“maréale”, ainsi qu’à un développement harmonique dérivé des observations VLBI.
En parallèle, nous avons développé un nouveau modèle des effets sub-diurnes produits par les marées océaniques sur les ERP en nous fondant sur les derniers développements de la théorie du mouvement du pôle et de l’atlas des marées océaniques FES2014b. Une comparaison de ces résultats avec le développement harmonique VLBI met en évidence l’existence des termes de libration résultant de l’effet des marées luni-solaire sur la distribution asymétrique de la masse de la Terre dans le mouvement du pôle et l’UT1.
Mots clés
GNSS, mouvement du pôle, rotation de la Terre, marée océanique
Texte intégral
Consulter la thèse (EN) : TEL-04792592