Océanographie de la côte de la Colombie-Britannique - Pêches et ...

tions possibles, il semble que, parce que la force centrifuge
est issue des mouvements qui produisent la force
centripète, elle est également uniforme en amplitude et
en direction sur la Terre entière, mais s'éloigne de la
Lune. La force centrifuge est simplement l'inverse de la
force centripète (fig. 3.8). L'attraction gravitationnelle
de la Lune, dépendante de la distance, est seulement
égale à la force centrifuge ou située exactement au
centre de la Terre; loin du centre, les deux forces qui
s'opposent ne sont pas en équilibre et entraînent une
force marégénératrice nette. La distribution de cette
force le long d'un méridien de longitude est donnée à la
figure 3.9A. Il est évident sur ce diagramme que soustraire
la force gravitationnelle de la Lune de la force
centripète produit la même force nette à chaque point
que d'ajouter la force gravitationnelle de la Lune à la
force centrifuge à l'extérieur. Des forces de marée
semblables mais plus faibles sont également engendrées
par le couple Terre-Soleil.
a.
PM
VERS LA _ ____ __ _ib...
LUNE
VERS LA
LUNE
FIG. 3.9 Figure du haut : Version simplifiée de la figure 3.8 qui
montre la distribution de la force marégénératrice le long d'un
méridien de longitude. Figure du bas : Les creux et les renflements de
marée, créés par la force marégénératrice (très exagérée dans le plan
vertical). La ligne discontinue correspond au niveau moyen de la mer
ou à la forme de l'océan en l'absence de forces de marée. (P.M. =
pleine mer; B.M. = basse mer).
La force marégénératrice lunaire, le déséquilibre
entre la force centrifuge (ou centripète) et l'attraction
gravitationnelle de la Lune, affecte la formation des marées
de l'océan de deux façons : du côté de la Terre qui
fait face à la Lune, l'attraction gravitationnelle de la
Lune est légèrement plus forte que la poussée centrifuge
opposée, si bien que l'eau renfle en direction de la Lune;
du côté opposé à la Lune, la force centrifuge est plus
importante que l'attraction de la Lune, si bien que l'eau
renfle en direction contraire de la Lune (fig. 3.9B). De
façon plus concise, l'eau est attirée par la Terre d'un
côté, et, de l'autre la Terre est attirée par l'eau. Les deux
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renflements sont associés aux pleines mers. Entre les
deux, le niveau de la mer s'abaisse sous la normale et
crée un creux de basse mer qui encercle la Terre. Les
pleines mers maximales se présentent donc le long d'une
ligne qui joint le centre de la Terre au centre de la Lune,
alors que les basses mers se distribuent le long d'une trajectoire
qui encercle la Terre à angle droit par rapport à
cette ligne. Afin d'expliquer l'amplitude de la force
marégénératrice, remarquez qu'aux points N et Z de la
figure 3.9A, là où la force si dirige vers le haut, une personne
qui pèse 90 kg (200 lb) perd seulement 10 mg
(0,00035 oz), ou environ le poids d'une seule larme.
Par rapport au Soleil, la Terre tourne autour de son
axe une fois toutes les 24 h. Parce qu'ils conservent une
orientation fixe par rapport à la Lune, les renflements et
les creux se déplacent « presque » autour de la Terre
une fois par jour solaire. « Presque », parce qu'en 24 h,
la Lune se déplace légèrement dans la ciel par rapport à
sa position 24 h plus tôt. Cependant, en 24 h 50 min, la
Lune se retrouve à sa position d'origine vue par un observateur
situé à un endroit précis sur la Terre
(abstraction faite, pour le moment, des changements
quotidiens dans l'élévation de la Lune au-dessus de
l'horizon). Cela explique pourquoi les marées se produisent
50 min plus tard chaque jour solaire. La présence
des deux renflements et des deux creux qui encerclent la
Terre explique les marées semi-diurnes avec deux pleines
mers et deux basses mers par jour lunaire.
D'autres caractéristiques des marées peuvent être
expliquées facilement par la théorie de l'équilibre. Mais,
avant de commencer, il importe de comprendre les limites
de ce concept.
Les renflements et les creux en mouvement peuvent
être assimilés à une onde progressive, dont les crêtes
sont séparées d'environ 22 000 km à l'équateur et dont
l'amplitude est d'environ 1 m seulement. Il s'agit véritablement
ici de l'onde de marée — à ne pas confondre
avec un tsunami, mot japonais pour décrire les vagues
destructrices engendrées communément par les tremblements
de Terre et qu'on appelle souvent, à tort « raz
de marée » (voir chapitre 9). En réalité, l'onde de marée
ne suit pas la Lune comme on s'y attendrait, mais
retarde, parfois de quelques heures. Les raisons sont
notamment l'inertie de l'eau qui rend impossible la
réaction assez rapide de l'océan aux mouvements de la
lune, le frottement qui ralentit l'onde lorsque celle-ci
touche le fond, les continents qui entravent le passage de
l'onde et la force à emprunter des trajectoires compliquées,
et le manque de profondeur de l'océan. La propagation
libre de l'onde de marée nécessiterait, en fait,
le déplacement de celle-ci à des vitesses atteignant 1 650
km/h (la vitesse de rotation d'un point de l'équateur de
la Terre) et une profondeur océanique de 22 km, alors
que la profondeur dépasse rarement 5 km. De plus, selon
la théorie de l'équilibre, les hauteurs maximales de
la marée devraient n'atteindre que 0,8 m aux latitudes
équatoriales et décroître vers les pôles. Parce que les
marées réelles dépassent, et de beaucoup, de telles amplitudes
sur la plupart des océans du monde, cette théorie
est évidemment beaucoup trop simpliste pour
expliquer tout le déroulement d'un phénomène aussi
complexe que celui de la marée. Une explication des