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L. FAVÉ — LES PROBLÈMES DES MARÉES 



LES PROBLEMES DES MAREES 



LE MARÉGRAPIJE PLONGEUR 



Le but principal de rel arliclc esl la description 

 d'un appareil destiné à enregistrer des marées sur 

 les côtes et au large. Dans le premier cas, il supplée 

 à des instruments dont l'installation est souvent 

 difficile ou impossible; dans le second, il permet 

 d'obtenir des données indispensables au dévelop- 

 pement de nos connaissances sur les nombreuses 

 questions ayant des rapports avec les mouvements 

 océaniques. Pour faire comprendre l'intérêt qui 

 s'attache à cette application de l'appareil, il est 

 nécessaire de rappeler divers problèmes que des 

 travaux relativement récents ont posés plutôt que 

 résolus. 



I. — Théories statiques et DYNAMiQuiis des 

 MARÉES. Newton et Laplace. 



Nous devons à Newton la base de nos connais- 

 sances sur les marées. 



11 a montré, en elïet. que ce phénomène est une 

 conséquence directe de l'attraction universelle II 

 a établi qu'en supposant la Terre entièrement cou- 

 verte d'eau et en faisant abstraction de sa rotation, 

 la forme que prendrait la surface liquide, sous 

 l'action de la Lune, serait celle d'un ellipsoïde de 

 révolution dont le grand axe serait dirigé vers notre 

 satellite. Par suite du mouvement de la l.,une et de 

 la rotation terrestre, la position des protubérances 

 résultant de cette action change par rapport à un 

 point fixe quelconque de la Terre et le niveau de 

 l'eau varie. 



A l'action de la Lune se superpose celle du Soleil 

 qui est moins intense, et le changement des posi- 

 tions relatives de ces deux astres a pour effet une 

 variation de l'amplitude des mouvements alternatifs 

 de l'eau. 



Cette théorie rend compte des principales mani- 

 festations du phénomène. Elle montre qu'il doit se 

 produire deux marées par jour, d'amplitudes dif- 

 férentes, sauf à l'équateur et aux pôles, lorsque 

 l'astre perturbateur n'est pasdans le plan de l'équa- 

 teur. On constate, en effet, presque en tous lieux, une 

 inégalité diurne entre deux marées de périodes 

 semi-diurnes. Les marées doivent avoir une ampli- 

 tude maximum aux époques des pleines et des 

 nouvelles lunes, car alors les actions lunaires et 

 solaires s'ajoutent. La vive-eau correspondant aux 

 syzygies et la morte-eau qui correspond aux qua- 

 dratures s'expliquent ainsi. 



Toutefois, celte théorie ne rend pas compte de 



particularités très importantes du phénomène. 

 L'amplitude du mouvement résultant de l'action 

 des deux astres ne devrait pas dépasser 0""80 

 environ, et l'on observe des marées allant jusqu'à 

 16 mètres. La pleine mer, qui, à l'époque des 

 syzygies, devrait avoir lieu au moment du passage 

 simultané de la Lune et du Soleil au méridien, se 

 produit avec un retard, différent suivant le point 

 de la Terre considéré, retard que l'on nomme 

 Vétaijiissement du port. Le maximum de la vive-eau 

 est en retard sur l'époque des syzygies, et ce re- 

 tard, qui peut s'élever à quatre jours, esl désigné 

 parle terme à'àge de la marée. L'inégalité diurne, 

 qui devrait être très forte sur les côtes d'Europe, y 

 est à peine sensible, tandis qu'elle est très accen- 

 tuée en certaines régions équaloriales où elle 

 devrait être nulle. 



Les bases de cette théorie sont à certains égards 

 loin de correspondre aux conditions de la réalité. 

 La terre n'est pas entièrement couverte d'eau; les 

 continents séparent des mers de formes et 

 d'étendues très diverses. Lord Kelvin a donné 

 l'expression des corrections qui résultent de l'exis- 

 tence des continents, mais le défaut primordial de 

 de cette théorie, dite théorie s/;//;Vy»e,ei^l d'admettre 

 que, sous l'influence de forces variables, la surface 

 des mers soit à chaque instant celle qui correspon- 

 drait à un état d'équilibre. Newton reconnut la 

 nécessité de tenir compte de l'inertie de l'eau, mais 

 ses explications ne peuvent être regardées comme 

 satisfaisantes. 



Laplace a consacré aux marées une partie impor- 

 tante de la Êlécanique céleste. Il a abordé le pro- 

 blème au point de vue dynamique par des métho- 

 des rigoureuses. Il a établi d'abord une expression 

 qui a reçu depuis le nom générique de potentiel, 

 de laquelle les composantes des forces agissant sur 

 un point donné de l'océan se déduisent par dill'é- 

 rentiation. L'action d'un astre dépend de sa masse, 

 qui est une constante connue, et de ses coordon- 

 nées, qui sont des fonctions du temps àon{\a.i\Iécti- 

 nique céleste donne l'expression et dont les obser- 

 vations astronomiques fournissent les constantes. 

 Le potentiel est, par suite, une fonction du temps 

 dont on peut déterminer la valeur pour un moment 

 quelconque. Il peut se mettre sous la forme d'une 

 série indéfinie de termes trigonométriques qui 

 décroissent assez rapidement pour qu'on puisse n'en 

 considérer qu'un petit nombre, la somme de tous les 

 autres étant négligeable. Lorsque le temps croît, ces 



