Phénomène de marée Phénomène de marée

Transcription

1 Phénomène de marée Phénomène de marée

2 Historique Pythéas (IVém Av JC) ou Euthymène navigateur marseillais. Pline l'ancien (23 79 Ap JC) lie la cause des marées àla une et au oleil. Galilée ( ) pensait que les marée étaient dues àla rotation de la erre. Newton ( ) qui, en 1687, grands fondements de la théorie des marées basés sur les lois de la gravitation universelle. Whewell envisage la marée sous forme d'ondes parcourant les océans, Airy repris cette conception et étudia la propagation des ondes marées Chazallan invente en1831 le marégraphe qui permet à Kelvin ( ) de décomposer le potentiel de la force génératrice de la marée en une somme de termes périodiques Depuis 1972 la prédictions sont aujourd'hui réalisées par le.h.o.m. (ervices Hydrographiques et Océanographique de la Marine).

3 es acteurs principaux es Océans Bien que recouvrant 70,8% de la surface de la planète (361 Millions de km²), la masse totale des océans ne représente que 0,4% de celle de la erre! En effet, leur profondeur moyenne d'environ 3500 m (pouvant atteindre plus de m dans les fosses abyssales du Pacifique) est négligeable devant les 6370 km du rayon terrestre. C'est pourtant cette fine pellicule d'eau (1380 Millions de km3 quand même!) qui va se déplacer sous l'effet conjoint du oleil et de la une. es acteurs principaux a erre Diamètre équatorial : km Masse : 5,98. 10^24 kg Densité : 5,52 Distance erre oleil : 147,1 Million km (périhélie) / 152,1 Mil km (aphélie) e oleil Diamètre équatorial : km Masse : 1,99. 10^30 kg Densité : 1,41 Distance erre oleil : 147,1 Million km (périhélie) / 152,1 Mil km (aphélie) a une Diamètre équatorial : km Masse : 7,35. 10^22 kg Densité : 3,34 Distance erre oleil : km (moyenne)

4 es Forces en présence: a pesanteur i la terre était une planète immobile et isolée dans l'univers la seule force que l'eau des océans subirait est celle de la pesanteur. a surface des océans prendrait alors l'aspect d'une sphère parfaite. a Force d attraction a force de gravitation est inversement proportionnelle àla distance entre les astres. a surface de l océan plus proche de la une subit donc une force de gravitation plus importante que la surface de l océan de l autre coté de la erre. a erre tournant sur elle même, cette «bosse»tourne autour de la erre: c est l onde de marée

5 a erre, e oleil et la une a marée due au soleil et àla lune ne sont pas ynchronisé est Mortes eaux a erre, e oleil et la une

6 a erre, e oleil et la une a marée du au soleil et àla lune s additionne e sont les marée de «Vives eaux» E MAREE D'EQUINOXE

7 E MAREE D'EQUINOXE a lune ne tourne ne pas autour de la terre sur le même plan que la terre autour du soleil E MAREE D'EQUINOXE JUIN

8 E MAREE D'EQUINOXE JUIN E MAREE D'EQUINOXE JUIN

9 E MAREE D'EQUINOXE EPEMBRE E MAREE D'EQUINOXE EPEMBRE

10 E MAREE D'EQUINOXE EPEMBRE e spectre de la marée

11 E DIFFEREN YPE DE MAREE On distingue 4 types de marée : ype semi diurne (Bleu) deux pleines mers et deux basses mers par jours. ype diurne (Rouge) Il y a une pleine mer et une basse mer par jour. ype semi diurne à inégalité diurne (Vert) deux pleines mers et deux basses mers par jour, avec hauteurs consécutives très différents. ype mixte (Jaune) Quelques fois deux pleines mers et deux basses mers parfois une pleine mer et une basse mer par jour. E DIFFEREN YPE DE MAREE On distingue 4 types de marée : ype semi diurne (Bleu) deux pleines mers et deux basses mers par jours. ype diurne (Rouge) Il y a une pleine mer et une basse mer par jour. ype semi diurne à inégalité diurne (Vert) deux pleines mers et deux basses mers par jour, avec hauteurs consécutives très différents. ype mixte (Jaune) Quelques fois deux pleines mers et deux basses mers parfois une pleine mer et une basse mer par jour.

12 e marnage e Marnage correspond àla différence de hauteur d'eau entre une pleine mer et une basse mer successive. e marnage varie suivant différents paramètres (périodes de vive eau, morte eau, forme de la côte,...). 16 m dans la baie de Fundy (record du monde). 13 m dans la baie du Mont aint Michel. 40 cm en Méditerranée, mer fermée, les masses d'eau n'ont pas la possibilité de se mouvoir aussi le marnage y est faible environ 40 cm en Méditerranée. Carte d amplitude de marée amplitude des marées est la somme de composantes harmoniques. : M2 est la marée générée par la "une moyenne", 2 représente la marée due au "oleil moyen" K1 a pour origine les variations de déclinaisons de la une et du oleil. Elle est marquée par une pleine mer et une basse mer par jour sidéral (23h56min). O1 est induite par les variations de déclinaisons de la une.varie avec le jour lunaire (29 jours)

13 E DECAAGE HORAIRE a une ne tourne pas autour de la erre en 24h00 mais en 24h50 mn. Il faut en effet attendre que la erre tourne de pour retrouver ànouveau la une au desus de sa tête. es marées ayant étroitement liées à cette révolution: l'intervalle de temps entre une haute mer et une basse mer est de 24h50 / 4 = 6 h 13 (environ). âge de la marée 'onde principale de marée provient de l'hémisphère sud et remonte vers le nord àla vitesse d'environ 190 m/sec (680 km/h). a célérité de l'onde est proportionnelle àlaracine carré de la profondeur. Comme les vagues la marée déferle! l'onde de marée montante est plus rapide que l'onde de marée descendante! Il y a une disymétrie entre la durée de montée et de descente. es lignes cotidales regroupent les zones géographiques où la pleine mer se produit en même temps (un peu comme les lignes de niveau). 'endroit où se rejoignent parfois les lignes cotidales sont les points amphidromiques, zones géographiques où les marées y sont nulles.

14 Carte âge de la marée e cas de la manche

15 COEFFICIEN DE MAREE es hydrographes français au XIXème siècle ont inventé les coefficients de la marée, ce sont des chiffres sans unité (20 à 120) qui caractérisent l'importance de la marée, l'amplitude de l'oscillation de la marée semi diurne. 120 Vive au exceptionnelle VIVE EAU 95 Vive au moyenne 70 Marée moyenne 45 Morte eau moyenne MORE EAU 20 Morte eau exceptionnelle e coefficient de marée est calculé pour Brest et est généralisé à l'ensemble des côtes àmarée semi diurne. Annuaire des Marées

16 CACU DE HAUEUR D'EAU Connaître la hauteur d'eau a un grand intérêt lorsque l'on plonge! il peut être utile àpartir de quelle heure il est possible d'entrer dans un port sans que la quille touche le fond! le flot et le jusant suivent une courbe s'apparentant àune sinusoïde que l'on peut approximer par la formule suivante : H = M. sin² (90. /D) Avec : H = baisse / montée en mètres M = marnage (hauteur d'eau marée haute hauteur d'eau marée basse) = temps entre la pleine mer / basse mer et l'instant recherché D = durée de la baisse / montée CACU DE HAUEUR D'EAU Connaître la hauteur d'eau a un grand intérêt lorsque l'on plonge! il peut être utile àpartir de quelle heure il est possible d'entrer dans un port sans que la quille touche le fond! le flot et le jusant suivent une courbe s'apparentant àune sinusoïde que l'on peut approximer par la formule suivante : H = M. sin² (90. /D) ROP COMPIQUE Avec : H = baisse / montée en mètres M = marnage (hauteur d'eau marée haute hauteur d'eau marée basse) = temps entre la pleine mer / basse mer et l'instant recherché D = durée de la baisse / montée

17 a règle du douzième Une autre méthode simplificatrice est la méthode des douzièmes a première heure la mer monte/descend de 1/12éme de la hauteur a deuxième heure la mer monte/descend de 2/12éme de la hauteur a troisième heure la mer monte/descend de 3/12éme de la hauteur a quatrième heure la mer monte/descend de 3/12éme de la hauteur a cinquième heure la mer descend/monte de 2/12éme de la hauteur a sixième heure la mer descend/monte de 1/12éme de la hauteur Avec un marnage de 6m àbrest et une hauteur de basse mer de 2m a hauteur d eau après deux heure de monté sera de H = 6/12 *3 + 2 = 3.5m Pourquoi la une nous présente t elle toujours la même face effet de marée de la erre sur la une ralenti la rotation de la une, Jusqu à ce que la une présente toujours la même face àla erre! On dit que la rotation est synchrone. a erre aussi ralentit!

18 Et dans un avenir lointain, que devient le système erre une? a rotation du système erre une ralenti! a une s éloigne de la erre à2cm par an Que se passerait il si la une était «trop»près de la terre?

19 Que se passerait il si la une était «trop»prêt de la terre. Que se passerait il si la une était «trop»prêt de la terre. i la une est trop proche, sa propre gravité n est pas suffisante pour lutter contre l effet de marée de la terre: Elle se disloque! On appelle cela la limite de Roche

20 Vous avez dit volcanisme IO est une une si proche de Jupiter que l objet se déforme, cela provoque une activité volcanique! Et dans l univers Galaxie normale Galaxie subissant l effet de marée