Courant de marée

DéfinitionCourant de marée

Le courant de marée correspond à un déplacement horizontal des masses d'eau sous l'influences du soleil et de la lune.

AttentionMarée et courant

Il ne faut pas confondre l’onde de marée et le courant.

La marée correspond à un déplacement vertical des masses d'eau alors que le courant est dû à un déplacement horizontal du liquide.

RemarqueCourant variable en fonction du lieu

Au large lorsque l'onde marée se propage sans contrainte le courant est relativement aisé à déterminer mais en ce lieu il n’est que très peu sensible.

Près des côtes, son action peu devenir très importante en fonction du milieu de propagation et reste très variable selon le lieu considéré.

Description de l'onde de marée progressive

Le long de l’onde marée progressive, les molécules d'eau se déplacent sur une trajectoire en forme d'ellipse très aplatie, que l'on peut rapprocher du phénomène de la houle dont chaque particule a un déplacement elliptique limité dans le plan vertical, tel que mis en évidence dans le modèle d'Airy.

DéfinitionModèle d'Airy

Dans ce modèle de houle, la hauteur de la crête de vague au-dessus du niveau de l’eau au repos est égale à la distance entre ce niveau d’eau au repos et le creux de vague : H/2.

Cette théorie permet de voir que les particules fluides ont une vitesse horizontale dirigée dans le sens de propagation de la houle lors du passage du sommet de vague, en sens opposé lors du passage du creux de vague.

Schéma des déplacements des particules fluides selon la théorie linéaireInformations[1]

(a) : eau peu profonde ;

(b) : profondeur intermédiaire ;

(c) : eau profonde.

Au passage du front montant de vague, les vitesses des particules fluides sont verticales et orientées vers le haut.

De façon analogue, les vitesses sont orientées vers le bas au passage du front descendant de vague.

RemarqueLimite du modèle

Des théories d’ordre supérieur, non linéaires, sont nécessaires pour considérer le cas de houles plus fortes (d’amplitude finie) ou de houle se propageant en eau peu profonde.

Onde progressive= courant alternatif

En étendant ce modèle à une onde de marée unique, on constate que le mouvement de la particule est tantôt dans le sens de l'onde, tantôt en sens inverse : il se crée un courant alternatif.

Courant de marée en présence d'une onde progressiveInformations[2]

On voit qu'en en lieu donné (1 par exemple), le courant est alternatif et est maximal aux PM et BM.

On constate d'autre part que le courant de flot est maximal à la pleine mer et le courant de jusant maximal à la basse mer.

Les étals de courant ont lieu à mi- marée.

Onde de directions opposées

La situation se complique lorsque plusieurs ondes marées de directions opposées s'affrontent c'est le cas de l'onde réfléchie par la côte sans déviation.

Si les amplitudes sont égales on obtient une onde stationnaire pure: le niveau de la mer oscille autour d'une ligne sans marée. Le courant est alors toujours alternatif mais avec un phasage différent du cas de l'onde progressive simple.

Courant de marée en présence d'une onde stationnaireInformations[3]

On peut voir qu'au lieu noté 0,7, le niveau de la mer reste constant et constitue donc une ligne nodale :

  • Lorsque la marée monte d'un côté de cette ligne, elle descend de l'autre côté

  • Le courant est donc maximal à mi marée se dirigeant vers la ligne nodale pendant le jusant ; en sens opposé pendant le flot

  • Le courant est nul à la pleine mer et à la basse mer

RemarqueOndes d'amplitude différentes

Lorsque les amplitudes des ondes directes et réfléchies sont différentes, les courants restent alternatif mais l'étal de courant n'a lieu ni à mi marée ni à la renversé de marée.

Ondes de directions différentes= courant giratoire

Lorsque deux ondes de marée de directions différentes interfèrent, les courants ne sont plus alternatifs mais giratoires et porteront donc, au cours d'une marée, successivement dans toutes les directions.

Courant en baie de Seine sur une période de 12hInformations[4]