Prédiction de la marée

La Prédiction est le terme approprié quand il s'agit de prévoir les marées. D'après le Larousse, prédire c'est annoncer ce qui va arriver selon des règles certaines. Cela s'applique parfaitement à la marée astronomique, c'est pourquoi le Service hydrographique et océanographique de la marine (SHOM) fait des prédictions alors que les services de météorologie font des prévisions.

S'agissant des marées, ce terme est utilisé dans un sens élargi car la prédiction peut s'appliquer, soit au passé, soit au futur. Elle s'appuie sur une méthode de calcul, basée sur une connaissance théorique du phénomène.

En France, c'est exclusivement le SHOM, héritier d'une longue tradition relative au calcul des marées, qui effectue les calculs et édite les documents de prédiction officiels pour la navigation maritime depuis 1839 !

 

http://www.shom.fr/les-services-en-ligne/predictions-de-maree/presentation/

 

De la nécessité des observations marégraphiques pour le calcul des prédictions

Une observation préalable des hauteurs d'eau est une condition nécessaire pour une prédiction précise. Les calculs de prédiction nécessitent des séries de mesures marégraphiques de qualité pour réaliser par exemple les annuaires de marée. Des erreurs systématiques dans les observations, résultant par exemple de mauvais calages (en temps ou en hauteur) des systèmes d'enregistrement, peuvent affecter gravement la précision de la prédiction.

 

L'annuaire des marées : une invention française

C'est au cours de la première moitié du 19ème siècle que l'ingénieur hydrographe Chazallon proposa une solution simple et précise à l'un des problèmes majeurs des navigateurs : l'Annuaire des marées. C'est le Dépôt général des cartes et plans, journaux et mémoires concernant la navigation, ancêtre du SHOM, qui édita pour la première fois au monde, en 1838 l'Annuaire des marées des côtes de France, pour l'an 1839. L'origine de l'annuaire des marée est expliqué par Chazallon :

"Les marées étant très-considérables dans plupart de nos port de l'Océan, et les moyens employés par les marins, soit pour obtenir l'heure, soit pour apprécier la grandeur du flux à un jour donné, étant trop peu précis, j'ai pensé que l'on accueillerait avec plaisir l'annuaire qui renfermerait ces quantités calculées pour tous les jours de l'année."

 

Page de garde du premier annuaire des marées des côtes de France. Cliquer sur l'image pour agrandir   Double-page de prédictions de marée présente dans le premier annuaire des marées. Cliquer sur l'image pour agrandir Extrait du premier annuaire des marées des côtes française. Cliquer sur l'image pour agrandir

 

Durée d'observation marégraphique requise pour le calcul des prédictions

Le plus fréquemment, une année de mesures horaires suffit au calcul d'une prédiction de bonne qualité pour les besoins de la navigation.

En revanche, lorsque l'onde de marée progresse par faibles fonds sur des grandes distances (plateau continental ou estuaires), le calcul de certaines composantes harmoniques, provenant d'interactions non linéaires, exige plus de quatre années d'observations.

Dans tous les cas, 19 années de mesures (durée supérieure au cycle de Saros) permettent une analyse optimale, mais il est très rare de disposer de données marégraphiques de qualité sur une aussi longue période.

Voilier naviguant entre Roscoff et l'île de Batz (Crédits SHOM - Nicolas Pouvreau, juillet 2011). Cliquer pour agrandir

 

Pour certains sites, il est possible de se contenter de durées inférieures à une année. C'est le cas par exemple lorsque l'amplitude de la marée est si faible qu'une prédiction même imprécise est suffisante, ou lorsque l'utilisation de constante de rattachement est possible par la présence d'un port très proche où une prédiction précise est facilement réalisable. Un mois d'observations peut alors s"avérer suffisant à condition que les mesures soient de très bonne qualité. Il est alors préférable de les effectuer au cours de l'été, car elles sont moins pertubées par les phénomènes météorologiques qui affectent le niveau marin.

Les séries de mesures horaires permettent d'explorer le spectre de fréquences jusqu'aux douzièmes diurnes, ce qui est suffisant dans la grande majorité des cas. cependant, pour certaines marées fluviales, des cadences d'échantillonnage plus rapides peuvent être nécessaires, car dans certains estuaires, de l'énergie est détectable au-delà de la 30ème diurnes

 

Particularité des prédictions de marée par petits fonds - zones d'estuaire

Les méthodes traditionnelles d'analyse et de prédiction sont mises en défaut dès que l'onde de marée est très déformée par des processsus non linéaire comme, par exemple, le frottement sur le fond et l'advection qui deviennent notables lorsque les variations de hauteur de marée sont comparables à la profondeur moyenne de la mer.

Prédiction de marée calculée pour le port de Saint-Nazaire à l'aide du logiciel SHOMAR. Noter la tenue du plein pour certaines pleines mer. Cliquer sur la figure pour l'agrandir

 

Les méthodes de prédiction, adaptées et utilisées en zones d'estuaire, tiennent compte des variations de débit des cours d'eau. Elles nécesssitent des séries d'observations du niveau marin de bonne qualité, échantillonnées toutes les dix minutes.

 

Autres intérêts des prédictions

Les prédictions, en plus de servir aux différentes activités liées à la pêche et à la mer, permettent notamment :

  • de vérifier la bonne marche des marégraphes et contrôler les observations de hauteurs d'eau acquises ;
  • de calculer les surcotes / décotes (études sur les niveaux extrêmes) ;
  • de contribuer à la vigilance vagues-submersion ;
  • ...

 

Pour en savoir plus :

 

Référence 

  • La Marée - La marée océanique et côtière - Bernard Simon. Editeur Institut océanographique, 2007, 434pp.

 

 

Dernière mise à jour de la page : 09/08/2012