2011 Formation en météorologie Tous les ans la marée déquinoxe de septembre est la plus forte marée du siècle Alphonse Allais Définition 2 La marée est le mouvement montant ID: 335396
Download Presentation The PPT/PDF document "Interaction Terre-Lune Les Marées" is the property of its rightful owner. Permission is granted to download and print the materials on this web site for personal, non-commercial use only, and to display it on your personal computer provided you do not modify the materials and that you retain all copyright notices contained in the materials. By downloading content from our website, you accept the terms of this agreement.
Slide1
Interaction Terre-Lune Les Marées
2011 Formation en météorologie
«
Tous les ans la marée d'équinoxe de septembre est la plus forte marée du siècle.
»
Alphonse
AllaisSlide2
Définition
2
La
marée
est le mouvement montant (
flux) puis descendant (reflux) des eaux des mers et des océans causé par l'effet conjugué des forces de gravitation de la Lune et du Soleil.
Port franco-normand
de Saint-Hélier
à l’île
franco-normand
de Jersey.Slide3
Causes
3
La marée est un phénomène assez complexe, qui est induit par des phénomènes gravitationnels. Si l'on veut faire un calcul super exact de la marée, il est possible de prendre en compte
plus de soixante-dix paramètres.
Les astres les plus influents sont la lune et le soleil. Ce dernier étant nettement plus loin, il est globalement 2 fois
moins influent que la lune.Slide4
Marées : une théorie simplifiée
4
×
×
Cette partie subit
une force F + fCette partie subit une force F - fLe centre de gravité subit une force FTL
F – f
F
F + f
– f
+
fSlide5
Deux fois par jour
5
La lune attire la Terre et la Terre attire la Lune. Ce phénomène s'appelle l'attraction
gravitationnelle.
Les océans qui sont attirés par la Lune se déforment. Ils forment un bourrelet d'eau du côté de la Lune et à l'opposé. Sur certaines parties du globe, l'eau est donc haute et sur d'autres, elle est basse.
Comme en 24 h, une personne qui se trouve sur le globe fait le tour de la Terre, elle passe 2 fois dans une partie où la mer est haute et 2 fois dans une partie où la mer est basse.Par Romain Thomas et MarieSources : Wikipédia, BTS n°520, Gallimard Jeunesse Slide6
Pourquoi les marées ne sont pas tous les jours à la même heure?
6La Terre tourne sur elle-même en 24h00 et la lune fait un tour autour de la Terre en 28 jours.
Pendant que la terre fait un tour sur elle-même en 24h00, la Lune va, elle aussi, se déplacer. Pour que quelqu'un qui est sur la Terre "rattrape" la Lune après avoir fait un tour de la Terre, il doit encore attendre 50 minutes car la lune s'est déplacée pendant ce temps.
Par Romain Thomas et Marie
Sources : Wikipédia, BTS n°520, Gallimard Jeunesse Slide7
La
syzygie du Soleil et de la Lune (autrement dit, la nouvelle ou pleine lune). Cela se produit essentiellement
lorsque le Soleil
et de la Lune
sont alignés,
soit deux fois par mois. Précisément, la période de ce phénomène est de 14,7652944 jours, moitié de la durée que l'on qualifie de mois synodique.7Autres facteurs astronomiques
A : Marée de vives eaux correspondant à la pleine lune : Le soleil (1), la Terre(2) et la Lune(3) sont alignés. L'attraction de la lune (5) et celle du soleil (4) s'additionnent. Le bourrelet d'eau est important
B : Marée de mortes eaux correspondant au 2ème quartier : Le soleil (1), la Terre(2) et la Lune(3) forment un angle droit. L'attraction de la lune (5) et celle du soleil (4) luttent l'une contre l'autre. Le bourrelet d'eau est plus petit car l'eau se répartit de manière plus égale autour du globe.
http://ecole.ste.famille.free.fr/productions_eleves/Dossiers/Astronomie/astrobas5.htmSlide8
Marée de morte-eau
Marée de vive-eau
8
Selon
la position de la
Lune et du Soleil, leurs effets peuvent s'ajouter ou, au contraire se soustraire l'un de l'autre.
Les marées de vives eaux sont des grandes marées qui se produisent deux fois par mois. (Elles peuvent parfois inonder certains endroits.) Les marées de vives eaux se produisent quand le Soleil, la
Lune et la Terre sont alignés dans un ordre précis : Soleil-Terre-Lune (quand c'est la pleine Lune) ou Soleil - Lune - Terre (quand c'est la nouvelle Lune)
.
Les marées de mortes eaux sont des petites marées qui se produisent deux fois par mois. Elles ont lieu quand le
Soleil
, la
Lune
et la Terre forment un angle de 90
°.Slide9
Le
passage du Soleil dans le plan de l'orbite lunaire : celui-ci se produit deux fois par an, et détermine les « saisons à éclipse » (ce sont pendant celles-ci que les
éclipses
de soleil ou de lune se
produisent. Les marées sont alors plus importantes en syzygie (voir le point précédent) en raison du meilleur alignement Terre-Lune-Soleil. La période précise est de 173,310038 jours. Marées d’équinoxe. La période précise est de 182,621095 jours. Le phénomène des marées d’équinoxes n’a rien à voir avec l’alignement Lune-Terre-Soleil. Le soleil se trouve au-dessus de l’Équateur lors des équinoxes, alors qu’il est au-dessus du tropique du Cancer lors du solstice de juin et au-dessus du tropique du Capricorne lors du solstice de décembre. Rappelons que l’effet de marée d’un astre est maximal au point de la terre se trouvant le plus proche de cet astre et au point se trouvant le plus éloigné. 9Autres facteurs astronomiquesSlide10
Le
passage de la Lune au périgée, moment auquel les forces de marée exercées par la Lune sont donc les plus importantes.
Le
temps entre deux passages de la Lune au périgée est le
mois anomalistique
, de 27,5545499 jours. Le calcul de la position du périgée lunaire est soumis à énormément de perturbations.Le passage de la Terre au périhélie, moment auquel les forces de marée exercées par le Soleil sont donc les plus importantes. Le temps séparant deux passages de la Terre au périhélie est l'année anomalistique de 365,259636 jours.
Il est possible d'avoir des conjonctions assez bonnes entre tous ces phénomènes.10
Autres facteurs astronomiquesSlide11
Ordre de grandeur
11La marée est donc un phénomène d'origine astronomique. Cependant, en effectuant des calculs exact, on se rend compte que la valeur maximale théorique de l'amplitude des marrées est de l'ordre
de quelques dizaines
de centimètre
! Ce qui n'est en rien comparable
aux 15 mètres que l'on peut observer lors des marrées d'équinoxe à la Baie de Fundy, Canada !Slide12
Effets géographiques
12
Mais alors, d'où vient la différence
?
Cette différence est géographique. Tout les endroits ne se ressemblent pas. Une même masse d'eau qui arrive sur un littoral avec des fonds peu
profonds n'a pas le même effet que la même masse d'eau qui arrive sur une côte avec des fonds très profonds. La forme de la côte peut non seulement influencer la hauteur du marnage, mais également induire des retards dans le cycle.Slide13
Effets météorologiques
13
Rimouski : Le
6 décembre 2010, des conditions météo exceptionnelles ont entraîné un déferlement des eaux le long du littoral du Saint-Laurent, causant des dommages considérables aux infrastructures publiques et privées.Slide14
L’énergie des marées :
énergie marémotrice14
Usine marémotrice
L'usine marémotrice d'Annapolis est la première usine à avoir produit de l'électricité à partir de
l'énergie.
L’énergie marémotrice exploite la force des marées. Elle existe sous deux formes : l’énergie potentielle, qui exploite les variations de niveau de la mer et l’énergie cinétique, qui exploite la force des courants liés aux marées.Slide15
Énergie potentielle
15
L’énergie potentielle marémotrice est
issue des variations du niveau de la mer. Ce principe existe depuis le Moyen-âge, avec l’utilisation de moulins à marée dès le 12
ème
siècle sur l’Adour.Depuis le Moyen Age, ce procédé est beaucoup utilisé en Bretagne, dans l’estuaire de la Rance pour actionner des moulin à grain, comme le moulin du Prat, dont le mécanisme a récemment été restauré.Slide16
Les
exploitations marémotrices modernes fonctionnent grâce à un barrage, construit dans une baie ou un estuaire. Le barrage forme un bassin, isolé de la mer, qui permet d’utiliser l’énergie des marées grâce au principe des vases communicants.A marée montantes, les vannes du barrage sont ouvertes, et le bassin se remplit. Le barrage est fermé quand la marée est à son niveau maximal.
A marée descendante, après que la mer soit suffisamment redescendue pour avoir une différence de niveau d’eau significative, l’eau du bassin est reversée dans la mer à travers des turbines qui fabriquent de l’électricité
.
16
Énergie potentielleSlide17
Énergie cinétique : les hydroliennes
17
L'hydrolienne est à l'eau ce que l'éolienne est à l'air. Le principe est simple. La force des courants marins actionne les pales d'un ou de plusieurs rotors. L'énergie mécanique produite par la rotation des pales est transformée en énergie électrique
.Slide18
Contrairement à l’énergie éolienne et solaire, l’énergie marémotrice à l’avantage d’être
prédictible, puisqu’on
peut connaître l’ampleur des marées précisément et longtemps à l’avance.
De plus il s’agit d’une énergie propre et inépuisable.
Enfin, dans ce type d’installation, le risque de rupture du barrage est proche de nul.
L’exploitation de l’énergie potentielle des marées comportent néanmoins de nombreux inconvénients.Elle nécessite des aménagements conséquents qui perturbent l’équilibre écologique de la baie ou de l’estuaire. Le barrage provoque une accumulation de vase en amont de l’estuaire qui perturbe la navigation. De plus, le barrage empêche de nombreuses espèces de poissons de circuler entre le fleuve et la mer.Et même si cette énergie est prédictible en fonction des cycles des marées, la production est limitée à 4 ou 5 heures par jour.18Avantages et inconvénients