1/ Opérateurs classiques en coordonnées sphériques



gradient :


divergence :


rotationnel :


Laplacien :

où L2, dit Laplacien angulaire, vaut :











2/ harmoniques sphériques







l = 1    m = -1

l = 1    m = 0

l = 1    m = 1


l = 2    m = 0

l = 2    m = 1

l = 2    m = 2


l = 36    m = 0

l = 36    m = 12

l = 36    m = 24

l = 36    m = 36



c) spectre d'un champ












d) Corrélation entre deux champs



















Application à la topographie terrestre


Les premiers coefficients de la décomposition de la topographie terrestre en harmoniques sphériques

Décompositions de la topographie terrestre degré par degré, de 0 à 6


degré l = 0


degré l = 1


degré l = 2


degré l = 3

l

m

alm

blm

0

0

-8152

0


degré l = 4


degré l = 5


degré l = 6

1

0

2265

0

1

1

-1481

1025

2

0

1825

0

2

1

-842

764

Reconstitutions de la topographie terrestre du degré 0 jusqu'à un degré à chaque fois plus élevé (6, 16, puis 36). Plus on va loin, plus la "qualité" de la représentation est bonne.

2

2

-1039

201

3

0

-616

0


reconstitution
de l = 0 à 6


reconstitution
de l = 0 à 16


reconstitution
de l = 0 à 36

3

1

336

287

3

2

-1115

-1145

3

3

-290

1363

4

0

1316

0