Lune et marée
Evolution des horaires des marées à Saint-Malo, pour le mois de septembre 2002, calculés par le SHOM.
La courbe jaune représente le passage de la Lune au
méridien, et les 2 courbes rouges les levers et couchers de la Lune. Les + et les - signalent respectivement les horaires des marées hautes et basses.
Les horaires des marées, environ 2 hautes et 2 basses par jour, suivent clairement ceux de la Lune.
Crédit :
SHOM et ASM
Lunaisons et marées
L'examen des horaires de marée montre une nette corrélation entre l'orbite de la Lune et la marée.
Ceci apparaît sur la figure ci-jointe,
qui montre comment évoluent les horaires des marées hautes et basses, en fonction des levers et couchers de la Lune.
Le phasage précis des marées avec la Lune est complexe, comme le montre la suite.
Phases de la Lune et coefficients de marée
L'évolution du coefficient de marée, pour le mois de septembre 2002, calculée par le SHOM, marque une forte corrélation avec les phases de la Lune : les marées sont plus marquées aux environs des nouvelle et pleine lunes.
Crédit :
SHOM et ASM
Grandes marées et phases de la Lune
Le coefficient de marée, qui sur une échelle relative de 20 à 120, mesure l'amplitude de la marée, apparaît également corrélé à la Lune, à ses phases en fait.
Approche statique
Dans l'approche statique, développée plus loin, on ne s'intéresse pas à la dynamique de l'écoulement des eaux océaniques, mais seulement au champ de force qui crée la marée.
L'approche statique met en évidence le rôle joué par la Lune sur le champ de marée, et explique la périodicité des marées (de l'ordre de 12h25min).
Approche dynamique
Si l'approche statique permet de comprendre le phénomène des marées, elle
est notoirement insuffisante pour calculer la hauteur de marée en un lieu
donné. Un tel calcul nécessite :
- Une approche dynamique.
- Une modélisation précise de la topographie locale.
Les coefficients de marée
On définit usuellement des coefficients de marée, sur une échelle de 20
(marée minimale, dite de morte-eau, d'amplitude 1.22 m à Brest) à 120 (marée maximale, dite de vive-eau, d'amplitude 7.32 m à Brest).
L'approche statique permet de comprendre que :
- Les maxima ont lieu aux nouvelle et pleine lunes
- Les minima ont lieu aux quartiers
En revanche, le phasage entre les courbes de marée et la course
lunaire n'est pas direct. Ce n'est pas étonnant : la mise en mouvement
des masses océaniques n'est pas immédiate, et ces dernières ne peuvent pas suivre instantanément, c'est à dire sans déphasage, la phase de l'excitation. On peut aussi noter qu'à la résonance, un système excité n'est pas en phase avec l'excitateur, mais en quadrature.
Coefficients de marée
Coefficients de marées en décembre 2002.
Crédit :
SHOM
Les grandes marées
Les plus fortes marées sont observées aux équinoxes. Deux raisons à cela :
- C'est aux équinoxes que le forçage des marées est le plus régulier,
car la Lune comme le Soleil sont respectivement levés et couchés 12 h.
- Aux équinoxes, la Lune et le Soleil passent par le plan équatorial terrestre.