Glossaire

marée

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 à 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 déplace dans son ensemble en ligne droite et à vitesse constante par rapport aux étoiles, tandis que (C A ) tourne autour de B à 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 (P) de l'astre (C A ), ayant un centre de masse M et une masse m , sera soumise dans ce référentiel à deux forces externes à (C A ), qui sont la force de gravitation F M (P) exercée par (C B ) sur (P) et la force d'inertie d'entraînement F I due à la rotation de (R 0 ) autour de B ; la force F M (P), 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 égale 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 à 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 résultante f M (P) des forces F M (P) 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 (P) 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, à savoir la Lune, du fait de sa proximité, et à un moindre degré le Soleil, du fait de sa masse. Alors, une portion superficielle donnée (P) 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 à (R 0 ) autour de l'axe des pôles : par suite, la force f M (P) appliquée à (P) se modifie sans cesse en reprenant d'un jour à 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 à (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 extrêmement complexe l'action de f M (P), 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 à 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.