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Prédiction de la marée

Dossier - Le phénomène des marées
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La marée est un effet de l'attraction gravitationnelle de la Lune et du Soleil sur les océans. Pour comprendre vraiment cet effet il est nécessaire de faire un petit détour par l'astronomie.

  
DossiersLe phénomène des marées
 

La marée est un phénomène se prêtant très bien à la prédiction car bien que non périodique elle est constituée d'harmoniques parfaitement déterminées. Tout le problème est donc de connaître précisément ces harmoniques.

  • Méthode

La prédiction de la marée utilise la décomposition harmonique. Connaissant l'amplitude et la phase des composantes de marée les plus importantes il est alors possible de reconstruire le signal de marée très précisément et à n'importe quel instant, passé ou futur. Le calcul de la marée à Brest utilise environ une centaine d'harmoniques (105) dont les plus faibles ont à peine 1 mm d'amplitude.

Ces paramètres nécessitent au préalable d'avoir une série temporelle de marée suffisamment longue pour pouvoir réaliser une analyse harmonique. En pratique il faut au moins une série de 6 mois.

Marée à Oléron © Cnes - spot image
  • Coefficient de marée
Le coefficient de marée, introduit par Laplace, permet de comparer le marnage dans différents ports. Pour cela on introduit l'unité de hauteur U qui est la valeur moyenne de l'amplitude 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 vive-eaux d'equinoxe. Le coefficient est alors déterminé par la formule :

* H est la hauteur de la pleine mer
* No est le niveau moyen de la mer
* U est l'unité de hauteur

Pour Brest cette unité de hauteur vaut 3,05 m. Un coefficient de 100 correspond donc à une amplitude de 3,05m et à un marnage de 6,10m. L'unité de hauteur dépend de l'endroit considéré comme nous pouvons le constater sur la carte de marée en Manche.

* marée extraordinaire de vive-eau d'équinoxe : 120
* marées de vive-eau moyenne : 95
* marées moyennes : 70
* marées de morte-eau moyenne : 45
* marée de morte-eau la plus faible possible : 20

  • Surcôtes

Les variations du niveau de la mer ne sont pas seulement dûes à la marée. D'autres phénomènes peuvent influencer la hauteur d'eau, le plus important est le passage des dépressions atmosphériques. En effet les dépressions aspirent les océans et font monter le niveau de la mer : une dépression de 980 hPa fait ainsi monter le niveau de 30cm environ.