C'est la marée basse à Robin Hood's Bay, Yorkshire du Nord, qui est une zone pittoresque populaire de la côte nord-est de l'Angleterre. Photos de R A Kearton/Getty Images Les marées ont causé beaucoup de problèmes récemment. Pendant les périodes de marée haute, les zones basses qui bordent l'océan sont maintenant inondées bien plus souvent qu'auparavant. Entre 2000 et 2017, la fréquence moyenne des « inondations à marée haute » à travers les États-Unis a augmenté de 50 %. Les inondations de ce genre bloquent les routes, nuire aux infrastructures, et sauvegarder les égouts pluviaux.
Environ 40 pour cent de la population mondiale vit à moins de 100 kilomètres d'un littoral. Les récentes tendances des inondations doivent amener beaucoup de ces personnes à s'interroger sur la science des marées. Comment se produisent les marées ? Pourquoi certaines zones ont-elles des marées plus spectaculaires que d'autres ? Et pourquoi le niveau de la mer ne peut-il pas rester constant partout, tout le temps? Aujourd'hui, nous allons examiner la physique et les particularités des marées de la planète Terre.
Consultez le schéma ci-dessous. Sur la photo, vous remarquerez que notre planète est assise à l'intérieur d'une goutte d'eau océanique qui a la forme d'un ballon de rugby. Il y a une bosse dans l'océan de chaque côté de la planète. Observez qu'un renflement dépasse de la moitié du globe qui fait face à la lune tandis que l'autre est situé à l'extrémité opposée de la Terre.
Pourquoi ces renflements existent-ils ? En un mot, ils sont principalement causés par l'attraction gravitationnelle de la lune sur la Terre. Cette force peut avoir deux composantes distinctes. Il peut tirer la matière "verticalement, " c'est-à-dire perpendiculairement à la surface de la Terre. Et il peut aussi tirer les choses " horizontalement ", c'est-à-dire dans une direction parallèle à la face de notre planète.
Maintenant, la tache sur le globe qui se trouve juste sous la lune à un moment donné est appelée le point sublunaire. Pendant ce temps, l'endroit de l'autre côté de notre planète qui est directement en face du point sublunaire est connu comme le point antipodal. Ce n'est pas un hasard si les renflements océaniques sont les plus élevés juste au-dessus de ces deux endroits. Au point sublunaire et au point antipodal, l'attraction gravitationnelle de la lune n'a pas de composante horizontale - quelque chose qui manque également aux deux coins du monde qui sont situés à 90 degrés de ces points.
Ces quatre domaines sont uniques à cet égard; tout autre endroit sur Terre subit une force horizontale qui pousse les molécules d'eau dans l'océan vers le point sublunaire (où la force gravitationnelle de la lune est la plus forte) ou le point antipodal (où l'attraction gravitationnelle de la lune est la plus faible). C'est pourquoi l'océan se gonfle au-dessus de ces deux zones.
Une fois toutes les 24 heures, La Terre effectue une rotation complète autour de son axe. Au cours de ce processus, n'importe quel endroit sur la surface de la planète (comme, dire, Long Island ou en Australie) traversera ces deux renflements océaniques. Ainsi, dans la plupart des régions, lorsque votre maison est directement sous un renflement, la marée locale devrait être haute. Mais comme il pénètre dans l'espace entre les renflements, la marée dans votre région devrait baisser. Ce n'est pas toujours le cas, comme vous l'apprendrez ensuite.
Pour l'instant, discutons d'un autre facteur qui influence nos marées. Le soleil exerce également une attraction gravitationnelle sur les océans, mais parce que notre compagnon solaire est plus loin, ses effets sur les marées sont moins prononcés que ceux de la lune. Toujours, la grosse boule de gaz et de plasma améliore sensiblement les renflements de marée sur une base régulière.
"Les marées sont [à leur] plus grande ... lorsque le soleil et la lune s'alignent, " Duncan Agnew, géophysicien à l'Université de Californie, San Diego, dit dans un e-mail. Il note que cela se produit pendant deux phases lunaires distinctes :les pleines lunes et les nouvelles lunes. Les astronomes et les scientifiques de la Terre appellent ces marées de grande taille des marées de printemps. (Notez que le nom n'a rien à voir avec la saison du printemps; en effet, les marées de printemps se produisent tout au long de l'année.)
Lors des grandes marées, les marées « hautes » sont vraiment hautes et les marées « basses » sont inhabituellement basses. Les choses deviennent moins extrêmes lorsque le soleil et la lune sont à angle droit l'un par rapport à l'autre (par rapport à la Terre). Un tel arrangement produira une marée morte; une période pendant laquelle la différence entre les marées hautes et basses est minime.
Préparez-vous :les choses sont sur le point de devenir encore plus complexes. La Terre est peut-être une "planète bleue, " mais 29 pour cent de la surface de notre monde est recouverte de terre. Criques, les falaises et autres caractéristiques géographiques peuvent interférer avec les marées, trop, en les intensifiant dans certains endroits et en les affaiblissant dans d'autres.
La plupart des zones côtières reçoivent deux marées hautes par jour, avec un nouveau toutes les 12 heures et 25 minutes. Pourtant, les exceptions à la règle ne sont pas difficiles à trouver. "Les marées océaniques sont un processus compliqué qui implique la force de marée agissant sur l'eau, c'est-à-dire comme c'était, libre aussi de patauger dans les bassins océaniques, " dit Agnew. De nombreuses plages du golfe du Mexique ne reçoivent qu'une seule marée haute par jour, un sous-produit du débit d'eau restreint. Autre part, l'eau qui pénètre dans la baie de Fundy en forme de V en Nouvelle-Écosse est poussée vers le haut lorsqu'elle se déplace vers l'intérieur des terres. Il en résulte d'énormes disparités de hauteur entre les marées basses et hautes appelées marées de forage.
MAINTENANT C'EST INTÉRESSANTLes marées peuvent être utilisées comme source d'énergie renouvelable. La centrale marémotrice de la Rance en Bretagne, La France utilise les marées de la Manche pour produire de l'électricité depuis 1966. Une installation plus importante de ce type a ensuite été construite en Corée du Sud.
Publié à l'origine :11 octobre 2018
