LE PHÉNOMÈNE DES MARÉES

<= Notes sur les pratiques techniques


Explication du phénomène: Variation oscillatoire de hauteur d’eau dont les rythmes sont en relation avec le soleil et les phases de la lune. Le soleil est important à cause de sa masse et la lune à cause de sa proximité. Action-lune ci. 2.15 action-soleil.

Dans le système Terre/astre on a deux forces:

Deux cas:

La force génératrice de la marée est Fm=Fa+Fi, force en fait assez faible, et variant périodiquement en fonction des lunaisons. C’est la répétition diurne et semi-diurne de cette force qui crée les ondes de marées.

Quadrature: les deux astres sont à angle droit par rapport à la terre, leur action se contrarie (premier et dernier quartier) => marée de mortes eaux (ME) ou petites marées. Fm passe par un minimum. Les plus faibles marées ont lieu aux alentours des solstices d'été et d'hiver (21 juin et 21 décembre).

Syzygie: les deux astres sont dans le prolongement l’un de l’autre, leurs actions s’additionnent (pleines lunes et nouvelles lunes) => marées de vives eaux ou grandes marées (VE). Fm passe par un maximum. Les plus grandes marées ont lieu lors de la première syzygie qui suit l'équinoxe (21 mars et 21 septembre).

Âge de la marée: retard entre l’action des astres et leur effet sur la marée (retard excitation/réponse), i.e. retard VE/ pleine lune ou nouvelle lune, retard ME/ premier ou dernier quartier; ce retard est à peu prés de 1 jour et demi.

Ondes de marées: loin des cotes les ondes de marées tournent autour de certains points neutres (points dits amphidromiques)

Représentation: lignes reliant les points reliés par la marée à une heure donnée.

Phénomène du mascaret: la marée se propage dans le fleuve avec un accroissement rapide du marnage comme un mur d’eau bouillonnant et qui remonte très loin en amont. Elle s’arrête suite à la dissipation d’énergie due à l’écoulement turbulent au voisinage du fond et des berges.

Types de marées:


Calcul des marées: en atlantique et en Europe la marée est de type semi diurne.

La marée monte ou descend d’abord lentement, puis accélère pour ensuite ralentir et s’inverser en passant par l’étale, court intervalle où le niveau semble retenu, comme suspendu.

Unité de hauteur pour chaque port U: valeur moyenne de l’amplitude (demi-marnage) de la plus grande marée qui suit d’un jour et demi environ l’instant de la pleine ou de la nouvelle lune vers les syzygies d’équinoxes. Exemple:

Port Unité de hauteur U (en mètre)
Brest 3.05
Saint-Malo 5.67
Roscoff 4.02
La Rochelle 2.67

Coefficient de marée C: utilisé pour caractériser les marnages (nombre sans unité). Ce coefficient indique l’ampleur d’une marée par rapport à sa valeur moyenne. Le coefficient 100 est attribué au marnage moyen des vives eaux qui suivent une syzygie d’équinoxe à Brest (port de référence des marées).

Le coefficient est calculé comme suit: C=(H-N°)*100/U; avec:

Nota: quelque soit le coefficient de marée la hauteur d’eau à mi-marée est toujours la même en un lieu donné; de plus si l’endroit n’est pas le port de référence, il existe toujours un décalage avec le celui-ci.


Calcul pratique: Pour le calcul repérer la zone où l’on est, le port de référence de la zone et la bonne référence horaire (heure UTC ou légale). Les ports principaux sont ceux où l’annuaire des marées donne directement les hauteurs de pleines et basses mer ainsi que leurs heures. Il y a chaque jour décalage des heures de PM et BM car le période du phénomène est de 24h50min. 

On obtient les corrections pour les ports rattachés en appliquant des corrections aux données des ports principaux, en heures et hauteurs (en effet les PM et BM ne se produisent pas partout aux mêmes instants).

Pour la calcul pratique on applique la règle des douzième; cette règle facile et approximative est suffisante dans sa précision: la marée monte (ou descend) à une vitesse croissante jusqu’à mi-marée, puis décroissante.

On coupe la hauteur de marée en douze et le temps que dure celle-ci (montée ou descente) en 6 :

Unité de temps: Ut=(Tpm-Tbm)/6 (ci. 1h dans nos régions)

Unité de hauteur d’eau: Uh=(Hpm-Hbm)/12
Calcul des hauteurs de PM et BM:
Pression atmosphèrique: lors d'une dépression la mer monte, lors d'une surpression la mer baisse. Les hauteurs doivent donc être corrigées de 10cm pour 10hPa de variation par rapport à la pression atmosphèrique moyenne (1013.25 hPa)
Les courants de marée: Ils sont rapportés à l’heure de pleine mer d’un port de référence. Principalement côtiers, leur vitesse peut être élevée (de 4 à 8 Kt, surtout en période de fort marnage); la vitesse maximum se situe souvent vers le mi-montant ou le mi-perdant. 

Direction: celle vers laquelle ils portent, de 0° à 360°; sur les documents sont indiqués les directions de VE, sauf indications contraires.

On parle de courants:

La vitesse du courant est:

Lecture d’une planche de courants: atlas des courants ou cartes marines. Plusieurs planches, correspondantes à des heures rondes, sont établies pour une même zone. Ces heures rondes vont de six heures avant le PM à six heures après la PM du port de référence, soit treize planches au total pour une même zone

principe: modèle numérique calé sur des observations du SHOM

flèches: direction + intensité, matérialisé par des épaisseurs et des longueurs variables. Chiffres :

pour des coefficients de marées autre que 95 et 45 on doit effectuer une interpolation. On peut aussi lire les courants dans le cartouche de la carte que l’on utilise (info très fiable mais non visuelle).

Nota: les cartes anglaises inversent la lecture