2. LA PREDICTION DES MAREES.

2.3. LA METHODE HARMONIQUE.
Suite à cette formulation  théorique qui permet une description du comportement des marées, Laplace a proposé une méthode de prédiction des marées encore beaucoup utilisée à l'heure actuelle : la méthode harmonique.

Cette dernière permet la prévision de l'amplitude des marées en un lieu et un instant donnés.

Présentation de la méthode harmonique :

La marée peut être considérée comme la somme de marées élémentaires strictement périodiques appelées composantes harmoniques.

La courbe de marée d'une onde composante est une sinusoïde dont l'amplitude et la phase ne dépendent que du lieu d'observation. Ainsi la hauteur de la marée à un instant t peut s'exprimer par la formule suivante :

h(t) = Z0 + Somme (Ai cos(qi t + Voi - Gi))

On répartit les composantes harmoniques en quatre grands groupes : Les ondes diurnes et semi-diurnes sont généralement les plus importantes. Elles génèrent la forme générale de la marée en un lieu et déterminent le type de la marée. Toutefois, dans les zones de faible profondeur, les ondes supérieures et composées peuvent devenir très importantes.

Les ondes composantes à longues périodes ont des amplitudes faibles et peuvent être considérées comme des variations du niveau moyen.

L'ensemble de ces ondes, chacune par sa période, son amplitude et sa phase constitue le spectre de la marée qui forme la carte d'identité de la marée dans le port désigné. Chaque port a un spectre de marée caractéristique. Pour les sites où la marée est importante, la prise en compte de plus d'une centaine d'ondes composantes peut être nécessaire pour un calcul précis.

Ce spectre est déterminé en analysant les observations réalisées pendant une longue période (au minimum 29 jours, correspondant à une lunaison, mais de préférence, plus d'une année pour obtenir une bonne précision). La connaissance de ce spectre permet de prédire la marée astronomique.

Les composantes les plus importantes sont les suivantes :

 

Le tableau ci-dessous résume les différentes marées élémentaires, leurs caractéristiques et leur appellation :

FIGURE 20 :

La prédominance de telle ou telle marée partielle aboutit à un type de marée donné.

Ainsi, on retrouve les marées semi-diurnes, mais aussi des marées de type diurne, comme à Tahiti ou en Mer de Chine.
(1 marée haute et 1 marée basse par jour.) le marnage est modulé suivant l'âge de la Lune.

FIGURE 21 : Variations du niveau de la mer pour les marées diurnes.

 
Des marées mixtes caractérisent des villes comme San Fransisco ou Manille et des mers comme la Mer Méditerranée.
Il s'agit alors de combinaisons de marées semi-diurne et diurne, toutes deux modulées mensuellement, bimensuellement etc, ce qui conduit à des variations du niveau de la mer compliquées.

 

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