Marées et hauteurs d'eau

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LES MARÉES

Les marées hydrographiques sont le résultat de l'application de deux forces sur la Terre :

• Une force d'attraction gravitationnelle d'une part, exercée par un astre comme la Lune (3)  ou le Soleil (1). Cette force est plus intense si l'astre en question est proche de la Terre et sa masse importante (4) et (5).

• Une force centrifuge d'autre part, liée à la rotation de la Terre (2) sur son orbite, et qui s'exerce de manière identique en tout point du globe.

Sous cette action, les eaux de la mer se gonflent à un endroit et se creusent en un autre. 

Ces variations se traduisent en :

• PLEINES MERS, improprement appelées "Marées hautes"

• BASSES MERS, improprement appelées "Marées basses"

DÉFINITIONS

• le FLOT : C'est le temps pendant le quel la mer monte de la Basse Mer (BM) à la Pleine Mer (PM) .

• Le JUSANT : C'est le temps pendant le quel la mer descend, de la Pleine Mer (PM) à la Basse Mer (BM)

• Le FLUX : C'est le courant de flot

• Le REFLUX : C'est le courant de jusant

• Il y a deux pleines mers (PM) et deux basses mers (BM) en un peu plus d'une journée (24 heures et 50 minutes)

• Le MARNAGE ou AMPLITUDE est la différence de niveau entre une pleine mer et une basse mer consécutives.

• Lorsque l'action du Soleil et de la Lune se combinent (A) nous avons une marée de "Vive eau" (VE)

• Lorsque, au contraire, l'action du Soleil et de la lune se contrarient (B), nous avons une marée de "Morte eau" (ME).

• Les marées de vive eau correspondent à la nouvelle et à la pleine Lune, tandis que les marées de morte eau correspondent aux périodes de premier et de dernier quartier.

Le croquis ci contre montre les niveaux atteints par une VE et une ME quelconques. 

• L'importance des marées est chiffrée par le COEFFICIENT. Il varie de 20 à 120

• Les Vives eaux ont un coefficient supérieur à 70. 

• Les mortes eaux ont un coefficient inférieur à 70

• La valeur du coefficient est identique dans tous les ports  

• Le zéro des cartes correspond au niveau d'une basse mer de coefficient 120 (le maximum)

• Le NIVEAU MOYEN est la hauteur moyenne au dessus du zéro. C'est là où se situerait la mer si le phénomène des marées n'existait pas. Il est variable d'un port à l'autre mais sa valeur de référence est de 4,02 mètres à BREST.

• L' HEURE MARÉE est le 1/6^eme de la période de flot ou de jusant. Si le flot dure 6h36, l'heure marée est égale à 1h06. Si le jusant dure 5h54, l'heure marée est égale à 59 minutes.

A gauche un autre croquis illustrant les notions de marnage de vive et de morte eaux.

Ci dessous, le port de Landrellec vu à marée haute et à marée basse.

L'ANNUAIRE DES MARÉES

Pour connaître la hauteur des Pleines Mers et des Basses Mer, il convient de consulter l'annuaire de marées de l'année en cours. C'est un ouvrage annuel, édité par le SHOM.

Il fournit :

• Les coefficients de marées journaliers

• Les heures et hauteurs des PM et BM pour les 22 ports principaux Français

• Les corrections à apporter pour obtenir les heures et hauteurs des ports rattachés aux ports principaux

La possession à bord de l'annuaire des marées de l'année est indispensable. (A moins de posséder un ouvrage réglementaire DE L'ANNE, Ex. ALMANACH DU MARIN BRETON").

Attention aux heures : Bien vérifier comment sont données les heures dans l'ouvrage utilisé :

• TU (Almanach du Marin breton),: Temps Universel : Il faut rajouter 1 heure en hiver et 2 en été

• TU + 1 (Annuaire SHOM) : Ajouter 1 heure en été

L'annuaire présente 3 partie :

LES COEFFICIENTS DE MARÉES

On trouve dans ces deux pages une colonne pour chacun des 12 mois de l'année et dans chaque colonne :

• Le jour du mois
• le jour de la semaine
• L'heure des Pleines Mers de Brest
• Le coefficient

Dans l'Almanach du Marin Breton, le coefficient figure dans les tableaux de chaque port pour chaque pleine mer.

LES PORTS PRINCIPAUX

Pour chaque port principal, (ici, le port de PAIMPOL) on trouve une colonne pour chacun des 12 mois de l'année et dans chaque colonne :

• Le jour du mois
• le jour de la semaine
• L'heure des Pleines Mers et des Basses mers

• La hauteur des Pleines Mers et des Basses Mers

•  Dans l'Almanach du Marin Breton, le coefficient de marée pour chaque Pleine Mer

Exemple : le 1er janvier à Paimpol :

CORRECTIONS POUR LES PORTS RATTACHES

Dans la dernière partie de l'annuaire, des tableaux donnent pour chaque port principal, une liste de ports secondaires dits "Ports rattachés". Pour le port principal, on trouve :

• Les coordonnées du port (latitude, Longitude)
• Le niveau moyen des marées
• L'Heure moyenne des pleines mers (VE, ME)
• L'Heure moyenne des basses mers (VE, ME)
• La hauteur moyenne des pleines mers (VE, ME)
• La hauteur moyenne des basses mers (VE, ME) 

Pour chacun de ces ports rattachés on trouve :

• Les coordonnées du port (latitude, Longitude)
• Le niveau moyen des marées
• La correction à appliquer aux heures des pleines mers (VE, ME)

• La correction à appliquer aux heures des basses mers (VE, ME)

• La correction à appliquer aux hauteurs des pleines mers (VE, ME)

• La correction à appliquer aux hauteurs des basses mers (VE, ME)

Hormis les coordonnées, la présentation dans l'Almanach du Marin Breton est identique)

Exemple : le 1er janvier à Perros-Guirec, port rataché à Paimpol :

CORRECTIONS BAROMÉTRIQUE

La hauteur d'eau varie en fonction de la pression barométrique, suivant la tableau ci dessous :

CORRECTIONS DUE AU VENT

Le vent provoque de la houle qui crée des variations alternatives du niveau de l'eau en se répartissant également en plus ou moins du niveau de référence établi par calcul.

Vent de terre : Le vent provenant des terres pousse l'eau vers le large, engendrant une hauteur d'eau sur le littoral inférieure au calcul.

Vent du large : Le vent provenant du large ramène de l'eau sur le littoral offrant ainsi une hauteur d'eau supérieure au calcul.

LA RÈGLE DES DOUZIÈMES

Il est possible, en appliquant la règle des douzièmes, de connaître : 

•  la hauteur d'eau à une heure précise 

• l'heure correspondant à une hauteur d'eau  précise 

La vitesse à laquelle le niveau de l'eau s'élève ou diminue pendant la durée du flot ou du jusant n'est pas uniforme mais obéit à une approximation dite "règle des douzièmes".
La durée du marnage (appelé aussi intervalle marée) n'est pas constante mais oscille entre 5 et 7 heures. Il faut donc calculer l'heure marée. 

Pour chaque heure marée, l'eau monte ou descend à une vitesse proportionnelle à la règle des douzièmes, soit :

• 1ére  heure marée : la mer monte ou descend de 1/12 du marnage 

• 2éme heure marée : la mer monte ou descend de 2/12 du marnage 

• 3éme heure marée : la mer monte ou descend de 3/12 du marnage 

• 4éme heure marée : la mer monte ou descend de 3/12 du marnage 

• 5éme heure marée : la mer monte ou descend de 2/12 du marnage 

• 6éme heure marée : la mer monte ou descend de 1/12 du marnage

APPLICATION
Sur le Tableau des Ports principaux, pour la première journée de janvier 2007 à Paimpol, nus lisons, pour le premier flot :

• BM à 11h22. Hauteur : 2,70m  

• PM à 17h21. Hauteur : 9,45m

D'où :

Valeur d'e l'heure marée :

•  17h21-11h22 = 5h59. 

•  5h59/6 = 59' (arrondi inférieur)

Valeur du douzième : 

9,45-2,70 = 6,75

6,75/12 =  0,56 (arrondi inférieur)

Le principe est le même pour le jusant.

COMMENT EXPLOITER LA HAUTEUR

Pour affronter un passage délicat, entrer dans une rade, dans un port...  nous devons connaître la profondeur de la mer à l'endroit où nous évoluons. Pour cela, il faut: 

1. Connaître la hauteur de la marée à cette heure et en ce lieu.

2. Utiliser les sondes portées sur les cartes marines

La profondeur P de la mer sous notre bateau sera donnée par la formule :

où H = La hauteur de le marée et S la hauteur de la sonde

Inversement, cette formule peut s'appliquer :

Cette dernière formule permet de trouver la hauteur d'une sonde en connaissant la profondeur et la hauteur de marée.

TIRANT D'EAU

Le sondeur électronique donne la profondeur à partir de l'endroit où il est fixé. Pour avoir la profondeur réelle, il convient d'ajouter le "Tirant d'eau" du bateau, ou mieux, de mesurer la correction à apporter au sondeur à l'aide d'une sonde à main.

LE "PIED DE PILOTE"

On appelle "Pied de Pilote" une marge de sécurité que l'on retranche à la profondeur indiquée par le sondeur (ou que l'on ajoute au tirant d'eau, ce qui revient au même), afin de parer aux erreurs de calcul...

HAUTEUR D'EAU SOUS LA QUILLE

La hauteur d'eau qui nous intéresse peut être la hauteur d'eau sous la coque du bateau. Pour ce faire, il faut prendre en compte la valeur du tirant d'eau du bateau dans les calculs.

Où S = Sonde (négative si elle est soulignée

H = Hauteur de la marée

TE = Tirant d'eau (+ "Pied de Pilote" si l'on est prudent 

Dans l'exemple ci -contre, au point A :

• Le tirant d'eau du navire est de 3,50 cm 

• La sonde est de 2 soit -2m 

La hauteur d'eau sous quille sera de :

Dans l'exemple ci -contre, au point B :

• Le tirant d'eau du navire est de 3,50 cm 

• La sonde est de 1 soit 1m 

La hauteur d'eau sous quille sera de :

PETIT GLOSSAIRE :

Époques de syzygies = nouvelle et pleine Lune

Étale =  moment où la mer ne monte plus et ne descend plus.

Marée basse = Basse mer (BM)

Marée descendante = Jusant ou Reflux

Marée haute = Pleine mer (PM)

Marée montante = Flot = Flux

Marnage = Amplitude de la marée = Différence entre Pleine Mer et Basse Mer

Mortes Eaux (ME) = Faible différence entre la Pleine Mer et la Basse Mer (coefficient < 70)

Nouvelle Lune = Lune et Soleil en conjonction

Pied pilote = Marge de sécurité rajoutée aux calculs (entre 30 et 50 cm)

Pleine Lune = Lune et Soleil en opposition

Quartier = Lune et Soleil en quadrature

Sonde = Hauteur d'eau minimum en un point donné (hauteur d'eau en mètres pour une marée basse de coefficient 120 pour les cartes Françaises).

Temps universel (TU ou UT) = heure du méridien de Greenwich (méridien 0)

Vives Eaux (VE) = Grande différence entre la Pleine Mer et la Basse Mer (coefficient > 70)