2.2.2 Unités de mesure
Système International
Le système d’unités international (SI) est le successeur du système métrique. C’est le système d’unités le plus utilisé dans le monde.
Gravité
Les variations de l’accélération gravitationnelle qu’on tente de caractériser en gravimétrie relèvent généralement du millionième au milliardième de la valeur moyenne de 9.8 m/s$^2$ ressentie à la surface. Dans le système SI, on parle de variations de l’ordre de $10^{-5}$ à $10^{-8}$ m/s$^2$. C’est comme si on s’intéressait aux variations de la cinquième décimale ou moins (9.80665…).
Densité
La densité des matériaux est exprimée en kg/m$^3$ en SI.
Système CGS
Le système CGS est couramment utilisé en géophysique et astrophysique. Dans ce système, les distances sont exprimées en centimètres, les masses en grammes et le temps en secondes (d’où CGS : centimètre-gramme-seconde). Le système CGS permet aussi de simplifier certains calculs en électromagnétisme.
Gravité
Pour des raisons pratiques et historiques, les spécialistes en géophysique mesurent l’accélération gravitationnelle dans le système CGS où l’accélération gravitationnelle est exprimée en cm/s$^2$. Pour cette raison l’unité du Gal (d’après Galilée) a été adoptée par les spécialistes en géophysique pour exprimer la valeur mesurée. Un Gal correspond à 1 cm/s$^2$. Les anomalies gravimétriques causées par des changements dans la géologique sont typiquement de l’ordre du mGal (milliGal) au $\mu$Gal (microGal).
Densité
La densité des matériaux est exprimée en g/cm$^3$ en CGS.
Conversion
Les unités SI sont utilisées le plus possible dans ces notes de cours. Je vous encourage à toujours exprimer vos résultats en unités SI, malgré l’ancienne convention d’exprimer certaines quantités dans le système CGS en géophysique. Il faut aller de l’avant avec un seul système d’unité standardisé.
Il est important d’être parfaitement à l’aise d’exprimer les grandeurs géophysiques tant en SI que dans le système CGS et en suivant les conventions. En effet, bien que le Gal et la densité exprimée en g/cm$^3$ soient majoritairement utilisés dans les manuels de références dans la géophysique “parlée”, de plus en plus d’articles scientifiques et de logiciels informatiques optent pour l’utilisation des unités SI. Ça permet de faciliter l’intégration des résultats avec des modèles ou des théories qui proviennent de disciplines autres que la géophysique.
Le tableau suivant sert d’aide-mémoire pour la conversion d’unités :
| SI (m/s$^2$) | CGS (cm/s$^2$) | Vieille convention |
|---|---|---|
| 9.8 | $\approx$ 10$^3$ | $\approx$ 1000 Gal |
| 1 | 10$^2$ | 100 Gal |
| 10$^{-2}$ | 1 | 1 Gal |
| 10$^{-5}$ | 10$^{-3}$ | 1 mGal |
| 10$^{-8}$ | 10$^{-6}$ | 1 $\mu$Gal |