Niveau moyen de la mer, niveau moyen instantané, niveau moyen nominal, surface moyenne océanique

 

Le niveau moyen de la mer

Le terme de « niveau moyen » de la mer est ambigu. Il renvoie en effet intuitivement à une grande supposée constante. Or elle est fondamentalement variable puisqu'elle dépend de la période pour laquelle elle a été calculée. S'il s'agit effectivement d'une moyenne, elle est obtenue à l'aide de la formule suivante où t1 et tN sont les dates de début et la fin des observation et h (tn) la hauteur mesurée du niveau de la mer à l'instant tn, l'origine des mesures de hauteur étant fixe et l'intervalle de temps entre les mesures étant généralement constant et petit devant l'intervalle entre pleines et basses mers successives.

En pratique, dans les exposés relatifs à la marée, l'appellation « niveau moyen » n'est pas attribuée à la stricte moyenne des niveau observés, mais au résultat d'un filtrage numérique (dont la moyenne n'est qu'un cas particulier)

Le niveau moyen instantané

Le « niveau moyen instantané » selon un usage établis est le résultat d'une opération consistant à retrancher la marée astronomique des hauteurs mesurées.

Le niveau moyen instantané peut, à des fins statistiques, êtres considéré comme une variable aléatoire qui serait la hauteur de la surface libre en l'absence d'oscillations périodique dues aux effets astronomiques. La moyenne des N niveaux moyens instantanés donne un résultat plus juste que la simple moyenne des hauteurs car elle minimise les résidus des composantes périodiques, lesquels sont faibles de toute façons sur des périodes longues ; c'est donc généralement à partir du niveau moyen instantané que l'on calcule le niveau moyen de la mer sur de longues périodes. La difficulté vient du fait que, quelle que soit l'échelle de temps, même assez longue (quelques années), cette variable aléatoire n'est pas stationnaire car la moyenne dépend de l'échantillon considéré.

Le niveau moyen (qui devrait être accompagné au moins des dates de début et de fin de la méthode de calcul) et le niveau moyen instantané rapportés à un référentiel terrestre, sont fonction du temps. Cette variabilité ne permet pas de conférer à l'un d'eux le statut de référence verticale, car l'un des critères fondamentaux, la stabilité, n'est pas respecté.

Le niveau moyen nominal

Pour les prévisions de marée, on utilise le niveau moyen calculé sur la plus longue période possible que l'on fige par rapport à la terre et aux référentiels terrestres. Ce niveau est appelé « niveau moyen nominal ». Ce calcul est réalisé pour les sites où les observations de marée sont de longue durée, si possible de plusieurs années. Ces sites seront appelés par la suite ports de référence.

La surface moyenne océanique

La surface moyenne océanique (SMO) est calculée à l'aide des mesures altimétriques de satellites. La hauteur ellipsoïdale de la surface de la mer est moyennée en chaque point de la trace (après diverses corrections destinées notamment à éliminer la marée astronomique Après interpolation pour combler les zones non couvertes entre les traces, le résultat se présente sous la forme d'une surface moyenne, représentative du niveau moyen en chaque point (avec la résolution permise par les écarts entre les traces des satellites) pendant la période d'observation.

On ne sait pas aujourd'hui mesurer la SMO près des cotes pas satellite, et la résolution est inférieure à 20 kilomètres, ce qui limite encore son emploi en hydrographie.

 

Pour en savoir plus

 

Référence

  • Simon B. (2007). La Marée - La marée océanique et côtière. Edition Institut océanographique, 434pp.

 

 

Dernière mise à jour de la page : 13/08/2012