Marées d`équinoxe

Report
2011 Formation en météorologie
« Tous les ans la marée d'équinoxe de septembre est la plus forte marée du
siècle. »
Alphonse Allais
Définition
La marée est le mouvement montant (flux) puis descendant (reflux) des
eaux des mers et des océans causé par l'effet conjugué des forces de
gravitation de la Lune et du Soleil.
Port franco-normand de Saint-Hélier à l’île franco-normand de Jersey.
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Causes
La marée est un phénomène assez complexe, qui est induit par des
phénomènes gravitationnels. Si l'on veut faire un calcul super exact de la
marée, il est possible de prendre en compte plus de soixante-dix
paramètres.
Les astres les plus influents sont la lune et le soleil. Ce dernier étant
nettement plus loin, il est globalement 2 fois moins influent que la lune.
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Marées : une théorie simplifiée
Cette partie subit une force F + f
T
L
F–f
×
F
×
F+f
Le centre de gravité subit une
force F
Cette partie subit une force F - f
–f
+f
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Deux fois par jour
La lune attire la Terre et la Terre
attire la Lune. Ce phénomène
s'appelle l'attraction
gravitationnelle. Les océans qui
sont attirés par la Lune se
déforment. Ils forment un
bourrelet d'eau du côté de la
Lune et à l'opposé. Sur certaines
parties du globe, l'eau est
donc haute et sur d'autres, elle
est basse.
Comme en 24 h, une personne qui se trouve sur le globe fait le tour de la
Terre, elle passe 2 fois dans une partie où la mer est haute et 2 fois dans
une partie où la mer est basse.
Par Romain Thomas et Marie
Sources : Wikipédia, BTS n°520, Gallimard
Jeunesse
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Pourquoi les marées ne sont pas tous
les jours à la même heure?
La Terre tourne sur elle-même
en 24h00 et la lune fait un tour
autour de la Terre en 28 jours.
Pendant que la terre fait un tour
sur elle-même en 24h00, la Lune
va, elle aussi, se déplacer. Pour
que quelqu'un qui est sur la
Terre "rattrape" la Lune après
avoir fait un tour de la Terre, il
doit encore attendre 50 minutes
car la lune s'est déplacée
pendant ce temps.
Par Romain Thomas et Marie
Sources : Wikipédia, BTS n°520, Gallimard
Jeunesse
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Autres facteurs astronomiques

La syzygie du Soleil et de la Lune
(autrement dit, la nouvelle ou
pleine lune). Cela se produit
essentiellement lorsque le Soleil
et de la Lune sont alignés, soit
deux fois par mois. Précisément,
la période de ce phénomène est
de 14,7652944 jours, moitié de
la durée que l'on qualifie de
mois synodique.
A : Marée de vives eaux correspondant à la pleine lune : Le soleil (1), la Terre(2) et la
Lune(3) sont alignés. L'attraction de la lune (5) et celle du soleil (4) s'additionnent. Le bourrelet
d'eau est important
B : Marée de mortes eaux correspondant au 2ème quartier : Le soleil (1), la Terre(2) et la
Lune(3) forment un angle droit. L'attraction de la lune (5) et celle du soleil (4) luttent l'une contre
l'autre. Le bourrelet d'eau est plus petit car l'eau se répartit de manière plus égale autour du
globe.
http://ecole.ste.famille.free.fr/productions_eleves/Dossier
s/Astronomie/astrobas5.htm
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Marée de morte-eau
Marée de vive-eau
Selon la position de la Lune et du Soleil,
leurs effets peuvent s'ajouter ou, au contraire
se soustraire l'un de l'autre.
Les marées de vives eaux sont des grandes
marées qui se produisent deux fois par mois.
(Elles peuvent parfois inonder certains
endroits.) Les marées de vives eaux se
produisent quand le Soleil, la Lune et la
Terre sont alignés dans un ordre précis :
Soleil-Terre-Lune (quand c'est la pleine
Lune) ou Soleil - Lune - Terre (quand c'est
la nouvelle Lune) .
Les marées de mortes eaux sont des petites
marées qui se produisent deux fois par mois.
Elles ont lieu quand le Soleil, la Lune et la
Terre forment un angle de 90 °.
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Autres facteurs astronomiques

Le passage du Soleil dans le plan de l'orbite lunaire : celui-ci se
produit deux fois par an, et détermine les « saisons à éclipse » (ce
sont pendant celles-ci que les éclipses de soleil ou de lune se
produisent. Les marées sont alors plus importantes en syzygie
(voir le point précédent) en raison du meilleur alignement TerreLune-Soleil. La période précise est de 173,310038 jours.

Marées d’équinoxe. La période précise est de 182,621095 jours.
Le phénomène des marées d’équinoxes n’a rien à voir avec
l’alignement Lune-Terre-Soleil. Le soleil se trouve au-dessus de
l’Équateur lors des équinoxes, alors qu’il est au-dessus du tropique
du Cancer lors du solstice de juin et au-dessus du tropique du
Capricorne lors du solstice de décembre. Rappelons que l’effet de
marée d’un astre est maximal au point de la terre se trouvant le
plus proche de cet astre et au point se trouvant le plus éloigné.
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Autres facteurs astronomiques

Le passage de la Lune au périgée, moment auquel les forces de
marée exercées par la Lune sont donc les plus importantes. Le
temps entre deux passages de la Lune au périgée est le mois
anomalistique, de 27,5545499 jours. Le calcul de la position du
périgée lunaire est soumis à énormément de perturbations.

Le passage de la Terre au périhélie, moment auquel les forces de
marée exercées par le Soleil sont donc les plus importantes. Le
temps séparant deux passages de la Terre au périhélie est l'année
anomalistique de 365,259636 jours.

Il est possible d'avoir des conjonctions assez bonnes entre tous
ces phénomènes.
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Ordre de grandeur
La marée est donc un phénomène d'origine astronomique. Cependant, en
effectuant des calculs exact, on se rend compte que la valeur maximale
théorique de l'amplitude des marrées est de l'ordre de quelques dizaines de
centimètre ! Ce qui n'est en rien comparable
aux 15 mètres que l'on
peut observer lors des
marrées d'équinoxe à
la Baie de Fundy,
Canada !
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Effets géographiques
Mais alors, d'où vient la différence ?
Cette différence est géographique. Tout les endroits ne se ressemblent pas. Une
même masse d'eau qui arrive sur un littoral avec des fonds peu profonds n'a pas
le même effet que la même masse d'eau qui arrive sur une côte avec des fonds
très profonds. La forme de la côte peut non seulement influencer la hauteur du
marnage, mais également induire des retards dans le cycle.
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Effets météorologiques
Rimouski : Le 6 décembre 2010, des conditions météo exceptionnelles ont
entraîné un déferlement des eaux le long du littoral du Saint-Laurent, causant
des dommages considérables aux infrastructures publiques et privées.
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L’énergie des marées : énergie marémotrice
Usine marémotrice
L'usine marémotrice
d'Annapolis est la première
usine à avoir produit de
l'électricité à partir de l'énergie.
L’énergie marémotrice exploite la force des marées. Elle existe sous deux
formes : l’énergie potentielle, qui exploite les variations de niveau de la mer et
l’énergie cinétique, qui exploite la force des courants liés aux marées.
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Énergie potentielle
L’énergie potentielle marémotrice
est issue des variations du niveau
de la mer. Ce principe existe depuis
le Moyen-âge, avec l’utilisation de
moulins à marée dès le 12ème
siècle sur l’Adour.
Depuis le Moyen Age, ce procédé est beaucoup utilisé en Bretagne, dans
l’estuaire de la Rance pour actionner des moulin à grain, comme le moulin du
Prat, dont le mécanisme a récemment été restauré.
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Énergie potentielle
Les exploitations marémotrices modernes fonctionnent grâce à un barrage,
construit dans une baie ou un estuaire. Le barrage forme un bassin, isolé de la mer,
qui permet d’utiliser l’énergie des marées grâce au principe des vases
communicants.
 A marée montantes, les vannes du barrage sont ouvertes, et le bassin se remplit. Le
barrage est fermé quand la marée est à son niveau maximal.
 A marée descendante, après que la mer soit suffisamment redescendue pour avoir
une différence de niveau d’eau significative, l’eau du bassin est reversée dans la
mer à travers des turbines qui fabriquent de l’électricité.

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Énergie cinétique : les hydroliennes
L'hydrolienne est à l'eau ce que l'éolienne
est à l'air. Le principe est simple. La force
des courants marins actionne les pales
d'un ou de plusieurs rotors. L'énergie
mécanique produite par la rotation des
pales est transformée en énergie
électrique.
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Avantages et inconvénients






Contrairement à l’énergie éolienne et solaire, l’énergie marémotrice à
l’avantage d’être prédictible, puisqu’on peut connaître l’ampleur des
marées précisément et longtemps à l’avance.
De plus il s’agit d’une énergie propre et inépuisable.
Enfin, dans ce type d’installation, le risque de rupture du barrage est
proche de nul.
L’exploitation de l’énergie potentielle des marées comportent néanmoins
de nombreux inconvénients.
Elle nécessite des aménagements conséquents qui perturbent l’équilibre
écologique de la baie ou de l’estuaire. Le barrage provoque une
accumulation de vase en amont de l’estuaire qui perturbe la navigation.
De plus, le barrage empêche de nombreuses espèces de poissons de
circuler entre le fleuve et la mer.
Et même si cette énergie est prédictible en fonction des cycles des
marées, la production est limitée à 4 ou 5 heures par jour.
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