[Courants de marée] Courants d'onde progressive, courants d'onde stationnaire

[louis]

Dans le sujet sur les marées en Manche, nous avons illustré, par des superpositions de marégrammes SHOM, des exemples d'onde de marée progressive, et des exemples d'onde de marée stationnaire. Voici un petit rappel :

Pour une marée de coefficient 110, nous avions superposé les marégrammes d'Ouessant, Roscoff et Paimpol. L'onde de marée progresse entre ces trois points, ce qui se traduit par un décalage vers la droite - donc dans le temps, du marégramme de Roscoff par rapport à celui d'Ouessant, et un décalage vers la droite du marégramme de Paimpol par rapport à celui de Roscoff.

Le sommet de la "vague-marée" se déplace, progresse d'ouest en est, d'où "onde progressive".

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Pour cette même marée de coefficient 110, nous avions constaté l'allure très particulière de la superposition de marégrammes du Golfe Normand-Breton :

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Dans ce second cas, les marégrammes sont emboîtés les uns dans les autres, et les pleines mers ont lieu partout quasiment à la même heure. Seuls les marnages diffèrent, d'autant plus importants que les points sont situés vers le fond du Golfe Normand-Breton.

Nous avons vu que cet emboîtement des marégrammes est la traduction d'un régime d'onde stationnaire.

Pour mieux comparer ces deux régimes d'onde progressive et d'onde stationnaire, je replace ci-dessous les deux superpositions de marégrammes correspondantes :

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Sur cette carte du site IFREMER, nous avions expliqué ces lignes matérialisant la progression ou le stationnement de l'onde de marée en Manche, les lignes cotidales.

Pour ceux qui voudraient consolider ces bases, voici le lien interne vers le sujet sur les marées en Manche :

http://www.forum-kayak.fr/index.php/topic,241.0.html

[louis]

Quels sont les régimes de courants de marée associés à ces ondes progressives et à ces ondes stationnaires ?

Telle est la question à laquelle nous allons tenter de répondre dans ce sujet, toujours sur la base d'exemples concrets issus entre autres des données des atlas de courants de marée du SHOM.

[louis]

Commençons par observer les courants de marée en un point situé à l'entrée Ouest de la Manche, très proche de la ligne cotidale passant par Roscoff.

Sur l'Atlas des Courants de Marée du SHOM 564-UJA "La Manche de Dunkerque à Brest", ce point choisi est à 49°22' de latitude Nord et 4°45' de longitude Ouest.

Le voici pointé sur une vue Google Earth de la Manche, avec Roscoff. Cherbourg est la référence des heures sur les cartes de cet atlas. J'ai baptisé ce point "A" et l'ai aussi placé sur la carte IFREMER. On voit que A est très proche de la ligne cotidale de Roscoff, ligne parallèle à la cotidale 5H30 passant par Roscoff. Le point A est cependant un peu à l'ouest de cette ligne cotidale de Roscoff et la PM en A a donc lieu 0H05 à 0H10 avant la PM de Roscoff.

Par exemple à PM Cherbourg - 4 heures, le courant en ce point porte au 66° (en gros vers l'Est-Nord-Est) à 1,6 noeuds par coefficient 95 et à 0,7 noeuds par coefficient 45. Telles sont les indications de l'atlas du SHOM.

Nous allons commencer, grâce aux fonctionnalités de Google Earth, par dessiner sur cette carte le vecteur vitesse du courant de marée en ce point heure par heure.

Ce point est donc traversé par une onde de marée progressive. Je l'ai choisi volontairement le plus loin possible des côtes françaises et anglaises : c'est mieux pour débuter.    

[louis]

Traçons le vecteur courant au point A à PM Cherbourg - 6 heures par coefficient 95 : le courant de marée porte alors au 43° à une vitesse de 0,5 noeuds. Les azimuts sont comptés à partir du Nord de 0° à 360°. 0°, c'est donc le Nord. 90°, c'est l'Est. 180° le Sud et 270° l'Ouest. 43° est proche de 45°, le Nord-Est.

Sans effacer le vecteur précédent, traçons ensuite le vecteur courant à PM Cherbourg - 5H, donc une heure plus tard. Le courant porte alors au 60° et sa vitesse est de 1,2 noeuds, toujours par coefficient 95, le coefficient de marée de vive-eau moyenne.

Sans effacer les deux vecteurs précédents, continuons ainsi d'heure en heure jusqu'à PM Cherbourg - 2H.

[louis]

Traçons ainsi tous les vecteurs courants au point A, d'heure en heure sur tout le cycle d'une marée de coefficient 95 :

[louis]

On constate que d'heure en heure, le vecteur courant tourne dans le sens des aiguilles d'une montre. Le courant de marée est dans ce cas dit giratoire.

Le maximum du flot est atteint aux alentours de PM Cherbourg - 4H à 1,6 noeuds. Le courant porte alors au 66°.

Le maximum du jusant est atteint aux alentours de PM Cherbourg + 3H à 1,7 noeuds. Le courant porte alors au 251°, presque exactement à l'opposé du 66° qui est 246°.

Le 66° est la direction de propagation de l'onde de marée en A - le vecteur courant est alors perpendiculaire à la ligne cotidale passant par A.

Si l'on relie les pointes de tous les vecteurs courant du cycle de cette marée de coefficient 95, on obtient la rose de courant en A ou hodographe du vecteur courant du point A :

[louis]

Il nous reste à pointer la PM au point A sur cette rose de courant, sachant que cet atlas du SHOM prend comme référence la PM de Cherbourg. Où tombera la PM locale sur cet hodographe ? That's the question...

[louis]

Le décalage des PM entre Roscoff et Cherbourg par coefficient 95 se trouve par exemple dans l’Almanach du Marin Breton, dans le tableau des ports rattachés, à la fin du chapitre sur les marées.

Par coefficient 95, la PM de Roscoff a lieu 2H50 avant la PM de Cherbourg. Avec le petit décalage de 0H10 environ entre notre point A et la ligne cotidale de Roscoff, cela met la PM en A 3H00 avant la PM de Cherbourg.

Le point de PM, en rouge sur l’hodographe, se situe au voisinage du maximum du flot – environ 1 heure après le maximum du flot du point A pour être plus précis.


La PM située sensiblement au maximum du flot est une signature des courants de marée d’onde progressive.

En conséquence, toujours dans le cas de l’onde progressive, la BM se situe au voisinage du maximum du jusant.

La renverse de jusant (passage du jusant au flot) se situe au voisinage du mi-montant.

La renverse de flot (passage du flot au jusant) se situe au voisinage du mi-perdant.

Ne cherchons pas à expliquer ou à nous représenter le mécanisme physique sous-jacent pour le moment. Nous y viendrons, mais après avoir observé les hodographes d’autres points.

[louis]

Choisissons maintenant un point B plus proche des côtes françaises dans l'atlas de courants de marée du SHOM 564-UJA "La Manche de Dunkerque à Brest".

A est à 44 milles nautiques du point le plus proche des côtes françaises.

B est à 24 milles nautiques du même point côtier.

Puis nous comparerons les roses de courant de marée en A et B. Seront-elles différentes ?

[louis]

En B, la rose de courant est plus aplatie qu'en A. L'éventail des vecteurs de courant se resserre de chaque côté, autour des maxima du flot et du jusant. Le courant est encore giratoire, mais moins qu'en A. Il se rapproche du courant alternatif.

Les valeurs des pointes de flot et de jusant sont un peu plus élevées en B qu'en A.

Comme en A, la PM en B est voisine du maximum du flot en B.

Comme en A, la BM en B est voisine du maximum du jusant en B.

Comme en A, la renverse de jusant en B (passage du jusant au flot) est voisine du mi-montant en B.

Comme en A, la renverse de flot en B (passage du flot au jusant) est voisine du mi-perdant en B.

Comme en A, la direction du "grand-axe" de la rose de courant est perpendiculaire à la ligne cotidale passant par B, et est donc la direction de la progression de l'onde de marée.

Comme en A, nous sommes sous onde progressive.

Le "grand-axe" de la rose de courant de B est aussi parallèle à la côte.

Le rapprochement de la côte, dont nous sommes cependant encore à 24 nautiques, a donc eu pour effet, d'une part, de rendre le courant plus alternatif et moins giratoire, et d'autre part d'augmenter un peu les valeurs des vitesses maximales du flot comme du jusant.

[louis]

Et si nous nous rapprochions encore de la côte ?

[Aurore]

Coucou 
ça va Louis pas trop de dégat après la tempête de vent que vous venez d'essuyer ?