DÉFINITION DE LA MARÉE
Origine des marées  Sur Cotes et décotes  Causes  liens  Questions

 

La marée est la variation du niveau de la mer due à l'action gravitationnelle de la Lune et du Soleil, astres dont les mouvements peuvent être calculés avec précision sur des périodes de plusieurs centaines, voire de plusieurs milliers d'années. L'un des buts principaux de l'étude des marées est la recherche des relations existant entre le mouvement des astres et la réponse des océans à l'action de ces forces gravitationnelles afin d'établir des formules de prédiction. A ces mouvements d'allure régulière se superposent des variations de hauteur d'eau d'origine météorologique, appelées surcotes-décotes, dont l'étude relève essentiellement de méthodes statistiques.

Les surcotes-décotes, différence entre les hauteurs d'eau observées et la marée prédite, ne font pas partie de la marée à proprement parler. Il est cependant légitime de s'y intéresser car leur étude permet d'obtenir des résultats importants dans de nombreux domaines (navigation, hydrographie, aménagements portuaires, études climatiques).


ORIGINE DES MARÉES

La marée astronomique est une manifestation de la loi de la gravitation universelle appliquée au système formé par la Terre, le Soleil et la Lune.

La force génératrice de la marée est la résultante de deux forces :

 


Figure 1 Force génératrice de la marée

 

Au centre de la Terre, ces deux forces se compensent exactement.

Lorsque l'astre est au-dessus de l'horizon, la force d'attraction exercée par l'astre est la plus importante.

Lorsque l'astre est au-dessous de l'horizon, c'est la force centrifuge qui l'emporte.

Si l'océan était en équilibre avec la force génératrice de la marée, sa surface prendrait la forme d'un ellipsoïde de révolution dont le grand axe serait dirigé vers l'astre. Ce phénomène a reçu le nom de marée statique.

 


Figure 2 : marée statique

 

Du fait de la rotation de la terre autour de son axe, un observateur situé à sa surface observerait généralement deux pleines mers et deux basses mer par jour, l'une dans la direction de l'astre, l'autre dans la direction opposée, deux basses mers étant observées lorsque l'astre est à l'horizon.

Il peut arriver, pour les latitudes élevées, lorsque la déclinaison est importante, que l'astre n'atteigne pas l'horizon. La pleine mer secondaire a alors disparu et la marée devient de type diurne : on observe une seule pleine mer et une seule basse mer par jour.

Deux cycles fondamentaux sont donc observés dans la marée statique, le cycle diurne et le cycle semi-diurne.

Mais la théorie statique n'est que la représentation d'un équilibre qui, en raison de l'inertie des masses d'eau, n'est jamais atteint. La marée observée est en fait très différente. Elle présente un retard, appelé âge de la marée, par rapport à la force génératrice et, surtout, les amplitudes observées sont très éloignées des amplitudes prévues par la théorie statique.

La réponse de la mer à la force génératrice de la marée prend la forme d'une onde générée de manière diffuse à travers les océans. Cette onde se propage avec une célérité dépendant de la profondeur, se réfléchit sur les talus continentaux, générant des interférences qui peuvent être constructives ou destructives, renforçant ou au contraire atténuant certaines fréquences. C'est ainsi que certains bassins océaniques privilégient les composantes semi-diurnes tandis que d'autres privilégient les composantes diurnes. C'est ainsi également que les marnages sont très variables : ils peuvent atteindre 16 m au Canada, dans la baie de Fundy, mais sont parfois insignifiants, notamment dans les mers fermées, telles que la Méditerranée et la Baltique.


Les surcotes et les décotes

Les surcotes et décotes sont les différences entre la marée prédite et la hauteur d'eau observée. Les surcotes sont des différences positives (plus d'eau que prévu), les décotes des différence négatives (moins d'eau que prévu). Les décotes et surcotes sont causées essentiellement par la météorologie, une dépression provoquant un effet de surcote et un anticyclone provoquant un effet de décote.

Il est aujourd'hui possible de déterminer les périodes de retour et les probabilités d'observation de ces niveaux exceptionnels. Ces données statistiques permettent de déterminer la cote des plus hautes mers et indirectement la limite des domaines terrestre et maritime.

La période de retour est la période pour laquelle on a observé en moyenne une fois la hauteur d'eau donnée sur une longue durée de mesures.

La probabilité d'observation des surcotes est la probabilité d'observer une hauteur supérieure à la surcote (par exemple, une chance sur 100 d'avoir une surcote supérieure à 50 cm à Brest). On a vérifié, hors zone d'estuaire, que la probabilité d'observation des surcotes est indépendante des hauteurs d'eau prédites.

La probabilité d'observation portant sur les hauteurs d'eau est la probabilité d'observer une hauteur de Pleine Mer, supérieure à une valeur donnée (par exemple, une chance sur 100 d'observer une hauteur supérieure à 7,8 m à Brest). La probabilité d'observer une Pleine mer supérieure à une valeur donnée est la combinaison de la probabilité d'avoir une hauteur d'eau prédite (marée) et de la probabilité d'observer une surcote donnée. Cette combinaison est le résultat, non pas d'une simple sommation de ces deux probabilités, mais du calcul d'un produit de convolution.

Extrait du rapport sur la statistique des niveaux extrêmes le long des côtes de France

Les résultats de ces études sont statistiques et sont d'autant mieux estimés que la durée d'observation est longue. Certains événements exceptionnels tels que l'ouragan d'octobre 1987 échappent aux statistiques. La surcote de 1,6 m observée à Brest cette nuit du 16 octobre1987 en est un exemple probant. Elle dépasse de plus de 50 cm la surcote plausible tous les 100 ans. La situation de morte-eau (faible marnage) qui régnait ce jour-là a limité son impact mais une situation similaire pour un coefficient de 115 à Brest et une pleine mer prédite de 7,5 m aurait provoqué une pleine mer d'environ 9,1 m (référencée au zéro hydrographique) soit plus de 80 cm du niveau probable tous les 100 ans. La violence de cette tempête était un événement d'une ampleur qui fut, malgré le choc émotionnel ressenti et relayé par la presse, totalement sous-estimée.


La marée n'est pas la seule cause des variations
du niveau de la mer.

La variation du niveau de la mer ne se limite pas à la marée. Les mers et les océans sont en permanence soumis à des forces diverse périodiques ou aléatoires. Les effets de la météorologie sur le niveau de la mer sont loin d'être négligeables. L'atmosphère et la mer sont deux milieux en interaction permanente.

La réponse des océans à l'action de l'atmosphère est diverse. Cela va du simple clapot au train de houles résiduelles qui arrivent sur nos côtes. Ces ondes de faible période (2 à 20 secondes) sont générées par les vents qui soufflent en surface. Les hommes se sont relativement bien prémunis contre ces effets en protégeant les ports et en construisant des jetées.

Les tempêtes provoquent aussi des surcotes qui sont quelquefois lourdes de conséquences sur les hommes et leur environnement. Les Pays Bas et la Grande Bretagne se sont dotés d'un réseau de surveillance le long de leurs côtes après les inondations majeures qui eurent lieu en 1953. En France, les habitants du littoral Atlantique et de La Manche se souviennent encore de l'ouragan qui s'abattit le long des côtes dans la nuit du 15 au 16 octobre 1987. On a observé cette nuit-là des surcotes allant jusqu'à 2,5 m (1,6 m à Brest) : heureusement la tempête a eu lieu en période de morte eau et donc de faible marnage.

marégramme enregistré le 16 octobre 1987 à Brest

Ces effets de surcotes sont en général liés aux dépressions atmosphériques. Mais les surcotes sont quelquefois (très rarement le long de nos côtes) dues aux tremblements de terre qui secouent le fond des océans. L'onde créée se propage et provoque ce que l'on appelle communément des tsunamis. Ces phénomènes sont imprévisibles et ne sont que peu ou pas observés en Atlantique alors que dans le Pacifique, les tsunamis sont plus fréquents. Un réseau d'alerte, centralisé par l'Université de Hawaii, a été mis en place dans le Pacifique pour tenter de détecter et suivre l'évolution d'un tel événement.

Les surcotes-décotes, la houle, les tsunamis... sont à effet quasi-immédiat, mais il est des changements qu'on ne peut percevoir qu'après une longue durée d'observation. C'est le cas de l'évolution du niveau moyen des océans (en collaboration avec le Permanent Service for Mean Sea Level, PSMSL). Il a souvent été entendu ou lu que le niveau moyen des océans montait de façon sensible depuis quelques décennies (1 à 2 mm par an). On explique généralement et contradictoirement cette élévation soit par l'effet de serre qui serait causé par l'activité industrielle accrue depuis la fin du 19ème siècle, soit par une variation normale du climat, soit encore par les mouvements de la croûte terrestre.

L'étude des variations du niveau de la mer, la description de ces phénomènes, même statistiques, est essentielle.

 


Liens sur la marée :

Sur les réseaux de mesures marégraphiques :

 

Sur l'évolution du niveau moyen des mers :

 

Sur les courants de marée  :

 

Sur l'énergie marémotrice :

 

Sur les tsunamis :

 

Sur les mascarets :

 

Sur les variations de la mer dues aux cyclones et ouragans :

 


Sur la marée terrestre : des spécialistes :

 

Sur l'altimétrie satellitale et son application dans la détermination de la marée océanique :

 

Sur l'astronomie :

 

Sur les marégraphes : quelques serveurs de constructeurs :

 

Histoire sur le zéro de cartes terrestres :


Divers : liens vers d'autres serveur  relatifs à  l'hydrologie et l'océanographie :

 


QUESTIONS

Voici les réponses aux 40 questions qui nous ont été les plus fréquemment posées à ce jour:

1. Quand aura lieu la prochaine grande marée du siècle ?

2. Si la marée est haute à Brest, est-elle basse à New-York ou à Plymouth ?

3. Qu'appelle t-on marée d'équinoxe et pourquoi les marées d'équinoxe sont-elles plus fortes ?

4. Pourquoi les Basses Mers des marées de vive-eau sont-elles toujours approximativement à la même heure ?

5. Le vent peut-il contrarier la marée ?

6. Pourquoi à un même coefficient de marée peuvent correspondre des hauteurs de marée prédites différentes pour un même lieu ?

7. Pourquoi faut-il tenir compte de la pression atmosphérique dans la mesure de marée ?

8. Pourquoi n'y a-t-il pratiquement pas de marée en Méditerranée ?

9. Pourquoi la marée est-elle plus forte dans la baie du Mont-Saint-Michel et à Saint-Malo ?

10. Pourquoi y a-t-il une tenue de plein dans certains ports de La Manche comme Ouistreham ou Le Havre ?

11 . Pourquoi, en Polynésie, y-a-il des périodes où il n'y a pas de pleine mer pendant plus de 12 heures ?

12 . Qu'est-ce que le mascaret ?

13. Quelle est la référence du Nivellement Général de la France ?

14. Pourquoi le zéro hydrographique n'est-il pas le même partout le long des côtes de France alors qu'il n'existe qu'un seul zéro de nivellement terrestre ?

15. Qu'est-ce que la période dite de SAROS ?

16. Qu'est-ce qu'un point amphidromique ?

17. Qu'appelle-t-on "marées terrestres" ?

18. Quelle différence y a-t-il entre l'Établisement du port et l'Âge de la marée ?

19. Pourquoi y a-t-il un décalage en heure de la marée d'environ 50 minutes chaque jour ?

20. La marée a-t-elle des effets sur le rallentissement de la vitesse de rotation de la Terre ?

21. Dans quel ouvrage trouver un descriptif de la méthode harmonique ?

22. Avec combien de composantes harmoniques est calculée la marée prédite ?

23 . Quels sont les projets et les améliorations à venir concernant le calcul de marée ?

24. Quelle est la fréquence de recalcule des constantes harmoniques dans les ports de France ?

25. Où trouver les Unités de Hauteurs pour les différents ports de France ?

26. Quel est le prix approximatif d'un marégraphe numérique ?

27. Quel est l'organisme français chargé de l'étude de la houle ?

28. Pourquoi les jeux de constantes harmoniques ne sont-ils pas en libre accès ?

32. Lorsque les prédictions de marée sur le serveur sont calées sur un fuseau  horaire par défaut (par exemple UT +2), est-ce que les heures affichées correspondent à l'heure de la montre ?

33. La marée a-t-elle une influence sur la situation météorologique locale?

34. Pourquoi n'obtient-on pas les mêmes résultats entre les calculs faits avec les indications de corrections de l'annuaire de marée relatives aux ports rattachés et les prédictions faites sur ce serveur pour les mêmes sites?

35. Quelles sont les prévisions à moyen terme (10 ans) de variation du niveau moyen de la mer?

36. Pourquoi a-t-on changé le zéro hydrographique aux abords de Brest et de Saint-Nazaire en 1996 ?

37. Pourquoi, en des lieux très proches, les heures de marées varient-elles de façon parfois très importante ?

38. Quel est la différence entre le niveau de mi-marée et le niveau moyen de la mer ?

39 . Où trouver des renseignements sur l'énergie marémotrice en général et l'usine marémotrice de la Rance en particulier?

40. Où trouver des photos illustrant les effets de la marée (ports, estuaires) ?


1. Quand aura lieu la prochaine grande marée du siècle ?

Si vous avez manqué la marée du 10 mars 1997 (coefficient 119), il vous faudra attendre le 21 mars 2015 pour retrouver un tel coefficient ! Bien sûr, il y aura d'autres grandes marées d'ici là. Les coefficients 115 sont relativement fréquents et ne donnent pas de marnages significativement déférents de ceux d'un coefficient 120.

2. Si la marée est haute à Brest, est-elle basse à New-York ou à Plymouth ?

Non, l'eau qui arrive sur nos côtes ne vient pas d'un lieu particulier mais de partout (apport diffus de l'ensemble de la masse d'eau, en perpétuel mouvement). Ce n'est pas parce que nous observons une Pleine Mer ici, qu'il y a obligatoirement une Basse Mer quelque part.

3. Qu'appelle t-on marée d'équinoxe et pourquoi les marées d'équinoxe sont-elles plus fortes ?

On parle abusivement de marée d'équinoxe  alors que l'on devrait parler  plus précisément de marée de vive-eau d'équinoxe.
La période de vive-eau ne tombe pas obligatoirement le jour de l'équinoxe ; elle peut être décalée de quelques jours, mais comme il y a toujours deux vive-eaux et deux morte-eaux par mois lunaire, il y a donc toujours au moins une vive-eau au voisinage de l'équinoxe.

L'équinoxe correspond  au passage du soleil dans le plan de l'équateur terrestre, ce qui renforce  l'influence de cet astre dans le domaine des ondes semi-diurnes.
Ainsi, on a le long de nos côtes des marnages attendus plus importants en période de vive-eau d'équinoxe  que dans le reste de l'année (et donc des coefficient plus forts).

4. Pourquoi les Basses Mers des marées de vive-eau sont-elles toujours approximativement à la même heure ?

Au moment de la vive-eau (à l'âge de la marée près), la Lune et le Soleil sont dans le même plan méridien. Leur passage au méridien du lieu coïncide. Or, le décalage en temps entre le passage de la Lune au méridien du lieu et la Basse mer est approximativement constant.

L'heure est calée sur le mouvement apparent du Soleil ; en conséquence, l'heure de Basse Mer en période de vive-eau se produit toujours approximativement à la même heure. CQFD.

5. Le vent peut-il contrarier la marée ?

Oui, tous les effets météorologiques peuvent influencer la marée. Ainsi, un vent local peut contrarier ou renforcer l'effet de la marée en un lieu. C'est particulièrement vrai sur des plateaux de faible profondeur ou encore en Méditerranée où la Tramontane et le Mistral peuvent aller jusqu'à masquer l'effet de la marée le long de la côte.

6. Pourquoi à un même coefficient de marée peuvent correspondre des hauteurs de marée prédites différentes pour un même lieu ?

Cela vient de la définition et du calcul du coefficient de marée. Nous vous invitons à lire l'article qui lui est consacré sur ce serveur.

7. Pourquoi faut-il tenir compte de la pression atmosphérique dans la mesure de marée ?

La marée prédite ne tient pas compte des effets météorologiques qui peuvent provoquer des perturbations : des surcotes lorqu'il y a une dépression, des décotes lorsqu'il y a un anticyclone.

Aussi lorsque l'on utilise des prédictions de marée, il peut être utile d'intégrer des corrections de marée par l'introduction de la mesure de la pression observée. Ainsi, on a une idée plus juste de la marée réelle au lieu d'observation.

Corrections à ajouter ou retrancher aux hauteurs de la marée en fonction de la pression barométrique :
 

Pression barométrique en hectopascals 

963

973

983

993

1003

1013

1023

1033

Correction en mètres

+0,5

+0,4

+0,3

+0,2

+0,1

0

-0,1

-0,2

 

Le niveau moyen utilisé dans les prédictions harmoniques d'un port est déterminé sur des périodes d'observations relativement longues. Il correspond à une situation moyenne de pression atmosphérique (1013 hPa).

8. Pourquoi n'y a-t-il pratiquement pas de marée en Méditerranée ?

Le phénomène de marée est présent le long des côtes françaises de la Méditerranée mais avec un faible marnage de l'ordre de 40 cm. Ce faible marnage s'explique par deux facteurs :

La marée en Méditerranée est souvent perturbée voire annulée par les effets météorologiques. Un coup de vent, Tramontane ou Mistral, suffit pour masquer la marée.

9. Pourquoi la marée est-elle plus forte dans la baie du Mont-Saint-Michel et à Saint-Malo ?

L'effet de marée est accentuée dans le golfe Normand-breton pour deux raisons majeures :

10. Pourquoi y a t il une tenue de plein dans certains ports de La Manche comme Ouistreham ou Le Havre ?

On interprète mathématiquement ce phénomène par l'introduction, dans la marée, d'ondes sixième-diurnes qui provoquent une inégalité dans la durée entre le montant et le perdant. Il est alors plus facile de déterminer le moment qui correspond à la BM que de déterminer précisément l'heure de la PM.

Par exemple, le 12 décembre 1996, on peut observer au Havre : une première BM de 1,17 m à 06h29, puis une PM de 8,05 m à 10h39, une BM de 8,02 m à 11h23, une PM de 8,04 m à 11h59 et enfin une BM de 1 m à 18h54.

La BM intermédiaire calculée n'est pas une basse mer à proprement parler mais la mise en évidence de la tenue de plein à PM.

11. Pourquoi, en Polynésie, ya-t-il  des périodes où il n'y a pas de pleine mer pendant plus de 12 heures ?

La Polynésie est en zone de marée mixte. En période de morte-eau, le régime de marée est plus proche d'une marée diurne que d'une marée semi-diurne. Il peut exister ainsi sur 12 heures une sorte de tenue de basse mer où il n'y a pas de variation de la marée et donc pas de pleine mer. (exemple à faire sur l'application de prédiction de marée : Raivavae, le 9 et 10 mars 1999).

12. Qu'est ce que le mascaret ?

Vous trouverez l'explication du phénomène dans le guide du SHOM "LA MARÉE".
quelques photos sont présentées sur les serveur suivants:
http://www.acorus.fr/sport/surf/surf1.htm
http://www.lmm.jussieu.fr/~lagree/SIEF/SIEF97/sieft97m.html

13. Quelle est la référence du Nivellement Général de la France ?

Depuis 1857, trois réseaux de nivellement général se sont succédés en France métropolitaine.

Le réseau Bourdaloue : établi de 1857 à 1864 par Paul-Adrien Bourdaloue. Le zéro de nivellement fut fixé par une décision ministérielle du 13 janvier 1860 donnant comme niveau moyen de la Méditerranée, le trait de 0,40 m de l'échelle de marée du Fort Saint-Jean à Marseille. Ce zéro fut appelé "Zéro Bourdaloue".

Le réseau Lallemand : établi de 1884 à 1922 par Charles Lallemand. Le zéro de nivellement Lallemand dit "Zéro Normal" a été fixé d'après l'observation marégraphique à Marseille du 1er février 1885 au 1er janvier 1897. Ces observations ont permis de déterminer un zéro correspondant à la cote 0,329 m de l'échelle de marée du Fort Saint-Jean. Il se trouve donc 71 mm au-dessous du "Zéro Bourdaloue".

Le Réseau IGN 1969 : établi de 1962 à 1969 par l'Institut Géographique National. On a conservé comme point de départ le "Zéro Normal" défini par C.Lallemand. Le zéro de nivellement est à 1,661 m sous le repère fondamental situé dans le local du marégraphe de Marseille. C'est ce réseau qui est actuellement le réseau de nivellement officiel en France métropolitaine. Ce réseau est régulièrement recalculé (calcul de compensation). Ainsi, les cotes des repères de l'IGN 69 par rapport au Zéro Normal peuvent avoir été modifiées depuis la première détermination de l'altitude des repères en 1969.

pour plus d'information : consulter le serveur de l'IGN

14. Pourquoi le zéro hydrographique n'est-il pas le même partout le long des côtes de France alors qu'il n'existe qu'un seul zéro de nivellement terrestre ?

En France, le zéro hydrographique est théoriquement le niveau de basse mer astronomique extrême (en anglais L.A.T ou Lower Astronomical Tide). Si la définition de cette règle est actuellement pleinement satisfaisante, son application se heurte à des difficultés pratiques, particulièrement sur les côtes françaises où elle a été adoptée très tôt. Les zéros hydrographiques des ports français ont été généralement choisis indépendamment les uns des autres, à une époque où les moyens techniques ne permettaient pas une détermination précise du niveau des plus basses mers. On dit alors que les sondes sont rapportées approximativement au niveau des plus basses mers.

L'évolution du niveau moyen et l'amplitude de la marée peut conduire à changer un zéro hydrographique (cas de Brest et de Saint-Nazaire en 1996).

15. Qu'est-ce que la période dite de SAROS ?

Le Saros, appelée aussi période chaldéenne ou cycle de Méton , est la période de 223 lunaisons (soit 18 années de 365 jours plus 15,5 jours) au bout de laquelle les éclipses se reproduisent dans le même ordre. Il en résulte que les marées effectuent leur retour dans des conditions à peu près similaires.
Mais la marée est aussi influencée par la position de la Lune sur son orbite et la déclinaison de l'orbite de la Lune par rapport au plan équatorial terrestre. L'influence de la Lune est d'autant plus forte qu'elle est près de la Terre, maximum sur son périgée.

Il n'y a pas de périodicité du phénomène de la marée. Après une période chaldéenne, la situation des astres est presque la même mais jamais identique.

16. Qu'est-ce qu'un point amphidromique ?

Un point amphidromique est le lieu où l'amplitude d'une onde de marée (définie par une période précise) est nulle. L'onde de marée tourne autour de ce point.

Il n'existe pas de point amphidromique où toutes les amplitudes des ondes de marée seraient nulles mais on observe par exemple que les points amphidromiques des ondes semi-diurnes sont très voisins les uns des autres. Il y a alors dans ces zones, une marée de type diurne.

17. Qu'appelle-t-on "marées terrestres" ?

Les forces luni-solaires qui dérivent du potentiel générateur de la marée, agissent sur toutes les parties de la Terre y compris le magma . Ces forces engendrent des marées magmatiques qui provoquent des déformations de la croûte terrestre. Ce sont ces déformations que l'on appelle "marées terrestres".

Ces forces de marée ont une composante verticale et une composante horizontale. En un lieu donné, la première composante fait varier la pesanteur de façon imperceptible (de l'ordre du 10 µgal (1gal = 0,01 m/s2)), la seconde, la direction de la verticale. On peut prédire les variations de pesanteur appelées "marées gravimétriques".

18. Quelle différence y a-t-il entre l'Établisement du port et l'Âge de la marée ?

En France, on utilisait pour les prédictions sommaires "l'établissement du port" qui est le retard de la pleine mer sur le passage de la lune au méridien, le jour des syzygies d'équinoxes. A Brest, par exemple, l'établissement moyen est de 4h05 après le passage de la lune au méridien de Greenwich. Cette notion n'est plus usitée, on lui préfère la notion d'"âge de la marée".

L'âge de la marée correspond au retard (ou exceptionnellement à l'avance) qui se produit entre l'action des astres et leur effet visible sur la marée. A Brest, par exemple, l'âge de la marée pour les composantes semi-diurnes est approximativement de 36 heures alors qu'il est de 4 jours et demi pour les composantes diurnes.

19. Pourquoi y a-t-il un décalage en heure de la marée d'environ 50 minutes chaque jour ?

Ce décalage vient de ce que sur les côtes françaises de l'Atlantique et de La Manche, la marée est régie par le cycle lunaire qui est d'environ de 24h50min.
24 heures après le passage de la Lune au méridien, on ne retrouve pas la Lune à ce méridien car, pendant ce temps, elle a progressé sur son orbite dans le sens de la rotation de la Terre. Il faut attendre que la Terre tourne sur elle-même d'encore 12,5° environ, ce qui dure 50 minutes.

20. La marée a-t-elle des effets sur le ralentissement de la vitesse de rotation de la Terre ?

"D'après Spencer Jones, la terre ralentit, de sorte que la durée du jour croît de 0,00164 s par siècle. Le ralentissement est attribué à la dissipation d'énergie par frottement dans les marées particulièrement dans les mers peu profondes" (extrait de l'annuaire du Bureau des Longitudes).
Sur cette question , je vous invite à consulter la documentation éditée par le Bureau des Longitudes : http://www.bdl.fr

21. Dans quel ouvrage trouver un descriptif de la méthode harmonique ?

Il n'existe plus sur le marché, actuellement, d'ouvrage du SHOM décrivant la méthode harmonique.

22. Avec combien de composantes harmoniques est calculée la marée prédite ?

La marée prédite présentée dans les annuaires de marée et sur l'application de prédiction disponible sur ce serveur,  est calculée grâce à  la somme instantanée de 143 ondes élémentaires.
Toutefois, on ne tient compte en réalité que des composantes  ayant plus d'un millimètre d'amplitude. Les autres termes sont négligés. Ainsi, à Brest, seules 105 des 143  composantes harmoniques répondent à cette condition.

23. Quels sont les projets et les améliorations à venir concernant le calcul de marée ?

Des études de modélisations numériques sont en cours de développement au sein du SHOM. On utilise un logiciel de modélisation appelé TELEMAC développé à l'origine par l'EDF pour ses propres besoins en étude de modélisation  hydraulique.
Pour en savoir plus, je vous invite à lire l'article sur les atlas de courants de marée sur ce serveur.
Nous travaillons   auusi sur une nouvelle version de SHOMAR dite "universelle" qui permettra de prédire la marée en tout lieu. Malheureusement , il vous voudra attendre encore quelques mois avant que ce logiciel ne soit présentable.

24. Quelle est la fréquence de recalcul des constantes harmoniques dans les ports de France ?

En ce qui concerne les ports de France équipés d'observatoires permanents (voir l'article sur RONIM), les constantes harmoniques (CH) sont affinées périodiquement, en général tous les trois ans. La comparaison des nouvelles observations est faite systématiquement annuellement. Le niveau moyen (NM) est rarement figé (on estime par exemple à 15 cm par siècle l'évolution du niveau moyen à Brest).
En général les CH évoluent très peu, excepté pour la zone de Saint-Nazaire où les observations récentes ont montré une modification de la propagation de la marée et depuis le 1/1/1996 de nouvelles CH sont utilisées pour ce port.
La décision de modification des CH ou NM dépend bien sûr de l'importance des écarts obtenus.
Certains sites sont déduits d'observations anciennes et dès que des observations récentes sont disponibles, on change les CH et NM. Dans ce cas l'écart obtenu peut être important..

25. Où trouver les Unités de Hauteurs pour les différents ports de France ?

Cette méthode de calcul, bien que très approximative, est décrite dans la plupart des cours de navigation.
Vous la trouverez aussi décrite dans le guide du SHOM "La Marée" (voir les ouvrages de référence).
L'unité de hauteur est le demi-marnage moyen pour un coefficient 100 (marée de vive-eau moyenne d'équinoxe).
Vous trouverez dans ces pages  marée, la rubrique "niveau de référence", divers renseignements dont les PM95, BM95, PM45 et BM45.
Vous pouvez ainsi calculer les Unites de hauteur qui vous intéressent en extropolant en première approximation, ces valeurs au coefficient 100.

26. Quel est le prix approximatif d'un marégraphe numérique ?

Pour le prix des marégraphes ou tout renseignement technique sur ces instruments, nous vous invitons à consulter les serveurs des  principaux constructeurs à votre disposition.

27. Quel est l'organisme français chargé de l'étude de la houle ?

Cette mission a été confiée  par la communauté nationale au Centre d'Étude Technique Maritime et Fluvial - CETMEF  du Ministère de l'Équipement .
Adresse:
CETMEF, Centre de Brest-Plouzané, Parvis Blaise Pascal - BP 5 - 29280 PLOUZANE.

28. Pourquoi les constantes harmoniques ne sont-elles pas en libre accès ?

La politique de protection des constantes harmoniques n'est pas le fait unique du SHOM mais une décision internationale prise par l'Organisation  Hydrographique Internationale. La protection de ces données n'est pas liée à un souci de protection industrielle mais à un souci de sécurité. La détermination des marées a des conséquences directes sur la sécurité nautique. La diffusion libre des constantes pose le problème de leur origine, de leur fiabilité et de leur remise à jour.

32. Lorsque les prédictions de marée sur le serveur sont calées sur un fuseau  horaire par défaut (UT+2 par exemple) , est-ce que les heures affichées correspondent à l'heure de la montre ?

Les prédictions de marée sur le serveur sont données dans le fuseau horaire officiel du pays .
Pour la France métrolitaine,  on met par défaut le fuseau horaire correspondant à l'heure d'été (UT+2) à partir de la date du passage "heure d'hiver - heure d'été". On se remet à l'heure d'hiver  (fuseau UT +1) lorsque le moment est annoncé de reculer sa montre d'une heure.
Rappel :  En France métropolitaine, l' heure d'hiver correspond au fuseau UT+1,  alors que l'heure d'été correspond au fuseau UT+2.

33. La marée a-t-elle une influence sur la situation météorologique locale?

Aucune étude à ce jour n'a mis en évidence l'influence de la marée sur la météo locale. La pseudo-corrélation "grandes marées" et mauvais temps est purement fortuite. Il y a du mauvais temps sans marée importante et vice et versa. La météo locale est générée par des causes ayant agi à des centaines de kilomètres de là. Par contre, la réciproque est fausse et  l'influence de la météo locale sur la variation de hauteur d'eau est une chose prouvée : dépression = surcote, anticyclone = décote. vent de terre = décote, vent de mer= surcote...etc.

34. Pourquoi n'obtient-on pas les mêmes résultats entre les calculs faits avec les indications de corrections de l'annuaire de marée relatives aux ports rattachés et les prédictions faites sur ce serveur pour les mêmes sites?

Les corrections données dans les annuaire de marée , tomes 1 et 2, entre un port principal et un port secondaire sont des écarts moyens en temps et en hauteur aux PM et BM à coefficient 95 et à coefficient 45.
Les prédictions de marée données sur notre serveur sont calculées en chacun des ports  d'après les constantes harmoniques déterminées après avoir fait des mesures sur site. La même méthode de calcul est employée pour le calcul de prédiction de marée des ports principaux que vous trouvez dans les annuaires-papier.
Il serait difficile de réaliser un annuaire-papier donnant les prédictions de marée pour chacun des ports (230 ports secondaires environ pour l'annuaire des ports de France,  202 ports secondaires pour l'annuaire des ports d'outre-mer) ; les écarts moyens indiqués permettent de calculer la marée dans le port secondaire de  façon suffisamment précise pour les application de navigation à condition de suivre à la lettre les méthodes de calcul qui y sont indiquées.

35. Quelles sont les prévisions à moyen terme (10 ans) de variation du niveau moyen de la mer?

La tendance observée depuis le siècle passé est une augmentation de 15 cm mais cette variation n'est pas continue. On a observé des diminutions puis des augmentations de niveaux. Les tendances sur dix ans n'ont donc rien de significatif. Il est nécessaire d'avoir des observations de longue durée afin de juger sur le long terme. Les causes de cette augmentation sont multiples :

A priori, l'augmentation de la T° atmosphérique ne fait pas fondre les glaces polaires (elle le fait pour les glaciers aux latitudes tempérées ), car paradoxalement , une augmentation de la T° aux pôles permettrait d'avoir des conditions de précipitations plus propices et donc un stockage d'eau aux pôles (précipitation neigeuse) - à lire l'article présenté sous ce serveur http://www.shom.fr/let/13/elevat.html

36. Pourquoi a-t-on changé le zéro hydrographique aux abords de Brest et de Saint-Nazaire en 1996?

Aux abords de Brest , le zéro hydrographique d'avant 1996 avait été fixé au cours du 19ème siècle et s'était écarté au cours du temps du LAT en raison de l'augmentation du niveau moyen de la mer  (lire la question 14) . Il fut décidé en 1996 de se rapprocher au plus près de définition théorique du zéro hydrographique et il a été relevé de 50 cm par rapport à cette ancienne détermination.
Aux abords de Saint-Nazaire, afin d'assurer une sécurité accrue, le zéro hydrographique a été descendu de 40 cm.
Il n'y a pas moins ou plus d'eau sous votre quille puisque seule la référence  commune à l'annuaire de marée et à la carte marine a été translatée. Il faut toujours ajouter la marée prédite à la sonde portée sur la carte pour connaître la profondeur attendue au passage de votre navire.

37. Pourquoi, en des lieux très proches, les heures de marées varient-elles de façon parfois très importante ?

La propagation de la marée est conditionnée par la forme du fond,  la profondeur et la forme de la côte. Un de ces facteurs peut évoluer rapidement sur une faible distance et influencer ainsi la propagation de la marée .

38. Quelle est la différence entre le niveau de mi-marée et le niveau moyen de la mer ?

Le niveau de mi-marée et le niveau moyen sont deux notions différentes.

Le niveau de mi-marée est calculé en faisant la moyenne des hauteurs de PM et de BM pendant une durée définie. On conserve ainsi l'influence de la marée astronomique et des phénomènes aléatoires (météo, ondes de tempête).

Le niveau moyen est calculé sur la moyenne des résidus des variations de hauteurs d'eau auxquelles on a enlevé la marée prédite (élément déterministe). C'est donc la moyenne du niveau de la mer s'il n'y avait pas de marée astronomique et s'il n'y avait  que  l'influence des phénomènes aléatoires tel que météo, ondes de tempête...
Cette notion permet d'avoir une référence plus intemporelle même si les niveaux moyens diffèrent aussi selon les périodes et la longueur de la mesure (influence saisonnière) mais avec beaucoup moins de variations que le niveau de mi-marée.

39. Où trouver des renseignements sur l'énergie marémotrice en général et l'usine marémotrice de la Rance en particulier ?

Vous êtes invités à consulter directement le serveur de l'EDF et quelques serveurs qui ont déjà traité du sujet (voir liste des ouvrages et autres serveurs didactiques ( http://www.shom.fr/sci/marcour/maree9.html )

40. Où trouver des photos illustrant les effets de la marée (ports, estuaires) ?

Il existe plusieurs sites Internet qui proposent des vues de ports à pleine mer et basse mer . Voici quatre d'entre eux, qui ont de très belles photos du phénomène :
http://webhome.infonie.fr/rgilles/page78.html
http://www-class.unl.edu/geol109/tides.htm
http://www.kam.qc.ca/quoi/littoral/maree00.html
 Les photos à Arcachon  : http://www.alpage.com/arcaweb/default2.htm

 

 

 

 

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