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| METEO FRANCE - marée
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Niveau d'explication :
Le phénomène de la marée se manifeste partout où
deux corps célestes — astres, galaxies... — ont
des masses suffisamment importantes et sont
suffisamment proches pour être attirés l'un par
l'autre par gravitation . Considérons ainsi le cas
de deux astres (C A ) et (C B ), homogènes Ă
grande échelle et quasiment sphériques, ayant
respectivement pour centres A et B et pour masses
m A et m B ; nous adopterons pour simplifier
l'hypothèse (valable au moins pour une durée
suffisamment brève) selon laquelle (C B ) se
dĂ©place dans son ensemble en ligne droite et Ă
vitesse constante par rapport aux Ă©toiles, tandis
que (C A ) tourne autour de B Ă vitesse angulaire
constante suivant une orbite circulaire de rayon
très nettement supérieur aux rayons de (C A ) et
(C B ). Prenons alors un référentiel (R 0 ) dont
le repère, d'origine A, a pour seul mouvement
d'entraînement une rotation identique à celle de A
autour de l'axe perpendiculaire en B au plan de
l'orbite de A : à un instant donné, une portion
(Π) de l'astre (C A ), ayant un centre de masse M
et une masse m , sera soumise dans ce référentiel
Ă deux forces externes Ă (C A ), qui sont la force
de gravitation F M (Π) exercĂ©e par (C B ) sur (Π)
et la force d'inertie d'entraînement F I due à la
rotation de (R 0 ) autour de B ; la force F M (Π),
d'origine M, est dirigée de M vers B et a pour
intensité C m m B / ( r MB ) 2 , où r MB mesure la
distance MB et C Ă©gale 6,67.10 - 11 N.m 2 .kg - 2
, tandis que la force F I , d'origine M elle
aussi, est une force centrifuge par rapport Ă B,
qui peut être considérée comme pratiquement
constante pour toutes les portions de (C A ) de
masse m et qui est égale à l'opposée de la force
de gravitation F A (S) exercée par (C B ) sur une
sphère homogène (S) de centre A et de masse m .
Or, la rĂ©sultante f M (Π) des forces F M (Π) et F
I est une force appliquée en M qui n'est nulle
qu'au centre A de (C A ) : partout ailleurs, aussi
faible qu'elle soit, cette force génératrice de la
marée peut participer à la déformation de la
portion (Π) de l'astre (C A ), du moins si cette
portion est effectivement composée de matières
relativement déformables et possède une grande
masse.
C'est là ce qui advient aux volumes océaniques du
globe terrestre lorsque notre planète est soumise
à l'attraction des deux seuls corps célestes
agissant notablement sur lui par gravitation, Ă
savoir la Lune, du fait de sa proximité, et à un
moindre degré le Soleil , du fait de sa masse.
Alors, une portion superficielle donnĂ©e (Π) de
l'océan mondial s'observe non plus dans le
référentiel (R 0 ), mais dans un référentiel (R)
lié à la Terre et tournant d'ouest en est en 24
heures par rapport Ă (R 0 ) autour de l'axe des
pĂ´les : par suite, la force f M (Π) appliquĂ©e Ă
(Π) se modifie sans cesse en reprenant d'un jour Ă
l'autre une valeur légèrement différente en M.
Cependant, les variations de position et de
dispositions relatives de la Lune et du Soleil par
rapport Ă (R 0 ), l'influence de la force de
Coriolis dans (R), la présence des continents et
d'un relief sous-marin diversifié modulent de
façon extrĂŞmement complexe l'action de f M (Π),
qui aboutit au soulèvement ou à l'abaissement de
la surface marine sous forme d'une onde
transversale appelée l' onde de marée ; celle-ci,
quoique non périodique, est formée en chaque point
de la surface marine et Ă chaque moment par la
combinaison d'une oscillation fondamentale et de
nombreuses oscillations harmoniques . Les portions
de l' atmosphère sont elles aussi soumises à une
marée de ce type, dont l'oscillation fondamentale,
comme pour les océans, est semi-diurne ; bien que
cette marée atmosphérique soit infiniment moins
sensible que les marées océaniques — elle induit
des variations de la pression atmosphérique de
l'ordre de 1 hPa — , on peut y distinguer les
influences respectives du Soleil et de la Lune, et
si la marée atmosphérique lunaire reste très
faible, la marée atmosphérique solaire , elle, est
discernable, en partie grâce à l'ajout d'une "
marée thermique " de période 24 heures, qui
apparaît plus nettement sous les tropiques et est
liée bien sûr au réchauffement durant le jour.
Droits de reproduction et de diffusion réservés METEO FRANCE 2003 |
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