Connaissances Meteorologiques Et Oceanographiques

7/22/2019 Connaissances Meteorologiques Et Oceanographiques

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BIF Guadeloupe 2009

Erwann Jad Flicien Debierre


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Climatologie et ocanographie

gnrales Le vent

La formation et la propagation de la houle

La formation des vagues Les courants

Les mares

Les prvisions

Les plages


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Le vent : un change nergtique

Cest un transfert dnergie solaire en

nergie cintique

Il est li :

- aux diffrences de rayonnement solaire

la surface de la Terre

- au courants marins


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Le vent : un change nergtique

Lair un poids appel pression

atmosphrique. Cette dernire se mesure

en millibars (mb)

Diffrence de pression, donc de poids,

entre lair fro id (+ de molcules dair, plus

dense donc + lourd) et lair chaud quislve

Cration dun courant dair du froid

vers le chaud

Ex : mtro


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La circulation atmosphrique

Les zones froides et les zones

chaudes de la plante crent donc

la circulation atmosphrique

gnrale. Elle se divise donc en

cellules.

Le mouvement des anticyclones

subtropicaux vers lquateur cre

les alizs.

Selon la position de laxe de la

Terre par rapport au soleil,

lquateur thermique se rapproche

des tropiques (perpendiculaire aux

solstices)

Entre les cellules de Ferrel etHadley on a en altitude des jet

streams douest. Dvelopper les jet

stream


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Courant d'air trs rapide dequelques centaines de kilomtresde large, et de seulement quelqueskilomtres d'paisseur

Situ au niveau de la tropopauseentre 10-15 kilomtres au-dessus dela surface de la Terre.

Ces courants soufflent de l'ouest l'est selon la rotation de la Terre. Lavitesse des vents l'intrieur de cescourants est d'environs de 200 300km/h mais ils peuvent dpasser 400km/h.

Il y a deux principaux jet-streams :- le jet-stream subtropical environ

30 degrs de latitude ;- le jet-stream polaire environ 60degrs de latitude.

Le Jet Stream


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Anticyclone et dpressions

Quelles sont les 3 caractristiques

principales dun anticyclone ?

Zone de haute pression.

Plus on est proche du centre, plus la pression

est haute et meilleur est le temps

Les vents soufflent dans le sens des aiguilles

dune montre

Quelles sont les 3 caractristiques

principales dune dpression ?

Zone de basse pression.

Plus on est proche du centre, plus la pression

est basse et plus le temps est mauvais

Les vents soufflent dans le sens inverse desaiguilles dune montre


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La force de Coriolis

Quest-ce-cest ?

Cest la force qui inf luence la faon dont lesvents tournent autour dune dpression oudun anticyclone

Caractristiques :

Elle est lie la gravitation de la Terre

Elle dvie tout mouvement Nord-Suddans le sens des aiguilles dune montredans lhmisphre Nord (inverse danslhmisphre austral)

Elle est plus forte aux ples et disparat lEquateur (pas de cyclones possibles)

Le sens de rotation du vent est inversautour dun anticyclone et dunedpression


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La carte isobarique

A quoi sert-elle ?

Elle sert symboliser les anticyclones et

les

dpressions et prvoir les conditions

mtorologiques

Quest-ce-que sont les isobares ?

Les lignes de pression atmosphriquequi relient les points o les gradients

de pression sont identiques

Plus les gradients sont rapprochs, plus

le vent est fort


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Les isobares en 3D


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Grille de lecture

Col : rgion situe entre deux dpressions. Il s'agit

d'une zone de calme relatif. Les vents sont faibles et

peuvent tre relativement variables.

Marais baromtrique:

-Rgion o les isobares sont espaces et

dsorganises. Les vents sont calmes ou faibles et

trs variables (les isobares tant espaces).

- Pression baromtrique moyenne (autour de 1001

HP).

- Zone de mauvais temps stagnante.

Talweg: excroissance d'une dpression. Les talwegs

sont analogues une valle gographique. Les

isobares s'embotent les unes dans les autres et

forment un "V".

Dorsale: excroissance d'un anticyclone ou d'une

haute pression. La dorsale est constitue d'isobaresen forment de "U" invers. Le temps es souvent beau

dans ce genre de rgion.


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Les Fronts

Deux masses d'air de temprature diffrentesqui se rencontrent, ne se mlangent pas, car les

diffrences de tempratures conduisent des

diffrences de densit.

La ligne de rencontre entre ces deux masses

d'air s'appelle le front.

A certains endroits de cette ligne se forment lesdpressions.


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Creusement dune dpression


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Les nuages tmoignent de lavance de

la dpression

Une masse dair chaud et une

masse dair Froid ne se

mlangent pas : elles se

repoussent et se superposent


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Les alizsL'aliz est un vent des rgions

intertropicales soufflant d'est en

ouest de faon rgulire des hautes

pressions subtropicales vers les

basses pressions quatoriales.

Dans l'hmisphre nord, il souffle

du nord-est vers le sud-ouest

Dans l'hmisphre sud du sud-est

vers le nord-ouest.

Les alizs s'tendent depuis le

niveau de la mer (0 m) jusqu' 1 500

ou 2 000 mtres d'altitude.

C'est seulement partir de 6 000 m

d'altitude que la direction des vents

s'inverse.

Effet de cap en Guadeloupe


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Leffet de Brise

A quoi est-il d ?

Un contraste thermique peut

conduire la mise en place d'une

circulation de brise, et donc de

la rotation.

Ce terme, "effet de brise", cre

donc essentiellement du tourbillon

horizontal, c'est--dire du

cisaillement de vent.


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Les fronts froids dans notre rgion

Ils proviennent du

NO du Canada / des

States

Ils se diffusent le

plus souvent selon un

axe Est / Nord Est

Plus rarement, ils

prennent une

direction Est / Sud Est


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Les cyclones : le rsultat dun puissant mouvement convectif

CONDITIONS de FORMATION

Une zone perturbe pr-existante :

- un amas nuageux ou une ligne de grains,, ou

encore une onde tropicale

- Une perturbation d'origine tempre

le " carburant " du systme : l'eau chaude, l'ocan

devant avoir une temprature d'au moins 26 surau moins 50 mtres de profondeur. Elle va

alimenter par vaporation le systme de machine

vapeur qu'est une formation cyclonique.

les vents rgnant dans l'environnement du systme

doivent tre relativement homognes de la surface

jusqu'aux sommets nuageux , au-del de 12 15

km d'altitude. Sur toute cette paisseur, le profil devent doit en effet tre rgulier (mme direction et la

mme force) . Sinon, l'nergie dveloppe par le

systme va se disperseret le systme a tendance

se " cisailler ".


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Effet de chemine: Cration d un courant d'air

ascendant avec baisse de pression en bas, vers la

surface de la mer, et hausse de pression haute

altitude au niveau des sommets des nuages les

plus dvelopps, vers la tropopause, sommet de la

troposphre (" effet de chemine "). Permet au

systme de pouvoir fonctionner et s'entretenir

de manire quasi-autonome.

Le positionement du phnomne. Situ sur la

bordure occidentale (ou sud-ouest) d'une

dorsale (axe anticyclonique). En effet, les vents

dans cette position ont une direction venant du sud-

est ou du sud, favorisant la divergence d'altitude,

Ne pas tre trop prt de l'quateur. Besoin de la

force de Coriolis,

Phnomnes cyclonique en Guade : NE/SE

Les cyclones : le rsultat dun puissant mouvement convectif


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Laction du vent sur la mer : de la ride la houle

La houle est une onde d'nergie qui se

dplace la surface de l'eau.

Contrairement l'effet d'optique qui

dcoule du dplacement de cette onde,

l'eau est immobile : l'nergie se

dplace.

Un vent de direction donn, soufflant sur

une surface deau plane, gnre des rides

qui se dplacent dans le sens du vent.

Si le vent persiste suffisamment

longtemps, les ondes courtes gnres

par le vent deviennent de la houle

Elle se dplace dans le sens du vent au

dbut. Une fois forme, elle se dplace

dans cette direction aussi longtemps

quelle ne rencontre pas dobstacles


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Le Fetch

Etendue deau sur laquelle le vent est

constant en direction et vitesse

Le fetch est augment par le dplacement

de la dpression

La hauteur et la priode des vagues sont

dtermines par ce fetch

La vitesse de propagation de la houle C dpend

de la force du vent W


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Hauteur des vagues et propagation de la houle

Quels sont les 3 facteurs qui

conditionnent la taille de la houle ?

Lintensit du vent qui a souffl en

mer

La dure pendant laquelle le vent a

souffl dans une direction donne

Ltendue de mer sur laquelle ce

vent a souffl

Donc plus lintensit du vent et plus

le fetch sont importants, plus la houle

est grosse


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Quels sont les 3 indicateurs qui permettent de mesurer la

houle en eau profonde ?

Priode Longueur donde

La vitesse de dplacement

Priode (sec) Longueur (m) Clrit (km/h)

8 100 45

10 156 5612 225 67

14 330 75

16 390 85

18 495 100

La clrit dune houle dpend de sa priode

Une houle de 12 secondes a une clrit de 67,3 km/h une longueur

donde de 225m au large (C = L/T et L = 1.56 T)


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Les houles croises

Cest ce qui forme des pics

La plupart des houles que nous

recevons sont croises avec mise

en vidence de 2 peaks


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Les rogue waves (vagues sclrates)

les vagues sclrates font partie de trains

dondes de ltat de la mer et ont peu prs la

mme longueur donde que leurs voisines,

mais au profil beaucoup plus abrupt que celui

des autres vagues.

les vaguessclrates font

partie de trains

dondes de ltat

de la mer et ont

peu prs la mme

longueur donde

que leurs voisines,

mais au profil

beaucoup plusabrupt que celui

des autres vagues.


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La combinaison des caractristiques dune houle en eau profonde

Priode (sec) Longueur (m) Clrit(km/h)

8 100 45

10 156 56

12 225 67

14 330 75

16 390 85

18 495 100

Linfluence du fond se fait

sentir lorsque la profondeur

est gale une longueur

donde

Une houle de 18 sec

commence tre freine partir de 250m de fond !

Plus la houle est longue

plus elle est modifie

rapidement par le fond


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Amortissement et accroissement de lamplitude

En eau profonde, c'est--dire lorsque

la longueur d'onde de l'onde est faible

par rapport la profondeur H de

l'ocan (au moins 2 fois plus faible),

les particules d'eau se dplacent sur

un cercle. Les ondes sont alors

appeles ondes courtes.

la clrit de la vague dpend alors

de la profondeur

Plus la remonte du fond est

progressive, plus lamortissement de

la houle est grand : cas du plateau

continental au large de la Bretagne


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Amortissement et accroissement de lamplitude

En eau peu profonde, c'est--dire

lorsque la longueur d'onde de l'onde

est trs grande par rapport la

profondeur de l'ocan (au moins 20

fois plus grande), les particules d'eau

se dplacent sur une ellipse. Les

ondes sont alors appeles ondes

longues

Les houles de grandes longueurs

donde sont plus tt influences par le

fond et ce sont aussi celles qui

prennent le plus un mouvement

elliptique


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La Fosse de Puerto Rico


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Fonds de lArchipel dHawaii


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Laction du fond sur la houle : cration des vagues

Cest la remonte des fonds sousmarins qui provoque le gonflement de

la houle.

Les vagues cassent quand la hauteur

de la vague est gale au de la

profondeur

La houle sincurve jusquaudferlement : cration des vagues.

Avec le fond, la clrit diminue,

mais la taille et la cambrure

augmentent

Le mouvement devient elliptique :

plus de vitesse au sommet de la crte

quau milieu

Sur un mme fond, cest la priode

et donc la longueur donde qui vont

dterminer la hauteur de la vague.

Une houle

de 3 pieds

12 sec

donne une

vague de

4.5 pieds

sur un

fond de 6

pieds

Une houle

de 3 pieds

16 sec

donne une

vague de

7 pieds sur

un fond de

10 pieds


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Synthse : 3 phnomnes caractrisent linfluence du fond sur la

houle

Un amortissement : diminution

de la clrit (vitesse de

dplacement) et de la longueur

donde

un accroissement de

lamplitude (la hauteur entre crte

et creux) et de la cambrure

Une modification de la

trajectoire des houles par

rfraction


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Le dferlement

Le dferlement survient en thorie lorsque

la profondeur devient infrieure 4/3 de la

hauteur de la vague.

Une vague de 3m dferle partir de 4m de

profondeur

La pente du fond introduit 3 types dedferlement

Pente douce : dferlement dversant : a

mousse

Pente forte : dferlement plongeant : a tube

Pente abrupte : dferlement gonflant : la

vague scrase, sans dferler

A noter : la rugosit du fond influence aussi

le dferlement


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Les diffrents types de vagues

Vagues plongeantes : vagues

tubes trs creuses (pipe, )

Vagues dversantes : seule la

partie suprieure dferle en raison

dune remonte progressive des

fonds

Vagues gonflantes : ondulation

qui ne casse pas. Dangereuse

pour les surfers dbutants ou

baigneurs en raison du

dplacement quelles peuvent

provoquer.


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Une rupture brusque entraine une plus forte

projection de la partie sommitale de la vague : la

lvre est plus paisse

Cest la diffrence de vitesse entre le sommet

de la vague et son milieu qui explique la forme

elliptique du tube


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Limpact du vent sur le dferlement

Vent offshore : il retarde le dferlement, la

vague est plus creuse

Vent onshore, il prcipite le dferlement, qui

devient dversant au lieu de plongeant


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Les sets de vagues

Dfinition : irrgularit dans le dferlement des

vagues en nombre et en taille.

Le nombre de vagues dun set et la dure dun set

peut varier de manire considrable

Un groupe de vagues va rarranger la distribution

dnergie entre elles (amplitude / taille) de tellemanire quil y a des plus petites vagues au dbut et

la fin du groupe, et les plus grosses au milieu.

Imaginons un groupe de 5 vagues identiques au

dbut : elles vont progressivement se transformer en

un groupe dont la suite est petite, moyenne, grande,

moyenne, petite

Lobservation de ces sets est un point important

transmettre des dbutants pour se rendre au large

avec un minimum deffort surfer les meilleures

vagues


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Rfraction de la houle par le fond et la cte

Lorsque la profondeurest < longueur donde, la houle estdforme par le fond (ex : profondeurde 50 m pour une longeur donde de100m)

Ce changement de direction estfonction de langle form entre la

ligne de crte des vagues et leslignes isobathes (lignes dgalesprofondeurs)

Lorsque la houle arrive obliquementpar rapport au fond, la partie de la crtequi accroche le fond est f reine,tandis que celle qui continue en eauprofonde avance plus rapidement : lahoule sincurve

Rfraction en Guadeloupe : PortLouis, Pointe Noire,


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Vagues rfractes par un cap ou

un rcif : 2 cas possiblesBaie de faible profondeur :

vague de forme convexe : long mur

fuyant, sur lequel il faut freiner.

Gnralement la vague perd en

intensit au fur et mesure de sa

progression (Droite de Port Louis)

Zone de forte profondeur (rcif

corallien, passe) :

angle entre la crte et la cte de plus

en plus ferm.

vague a forme concave : elle creuse

de plus en plus et forme souvent unbowl dans sa partie finale

RINCONPONTAPEQUENA

MADERE


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Convergence & divergence de la houle

Convergence : Un haut fond isol, une le entranent laconvergence des lignes de houles vers son centre

Ainsi les maldives, avec de plus hauts fonds en avant concentre

la houle : lnergie de la vague est diffuse sur une plus petite

ligne de crte : les vagues y sont plus grosses et plus puissantes


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Convergence & divergence de la houle

Divergence : dans le cas dune valle sous marine les crtesspanouissent vers les flancs

A Hossegor, les plus grosses vagues se trouvent sur les cts

de la profonde valle sous-marine qui est lancien estuaire de

ladour


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Les tsunamis (jusqu 500 m de haut)

Tremblement de terre

Effondrements rocheux (alaska,

hawai, les canaries,)

Propagation du tsunami en profondeur variable :

augmentation de l'amplitude, diminution de lalongueur d'onde et de la vitesse en milieu peu

profond


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BIF Guadeloupe 2009


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Origine des courants

Les courants peuvent avoirdiffrentes

origines : dplacements deau sous

marin, relier ctiers, effets de cap,

passes, dtroits et bien sr la houle

2 types de courants :

- les courants permanents

- les courants ctiers lis aux conditions

de mer

Courants ctiers

- Les courants de mare

- Les courants de retour : le dferlement

implique une lvation localise du

niveau de la mer. Le volume deau

excdentaire svacue alors par les

flancs du dferlement. Dans le cas

dune plage, ces courants de retournaffectent que leau de surface

- Cas particulier : les courants

darrachements ont lieu quand leau est

froide : ils sont au fond et moins localis


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Comment reconnatre les courants ?

- Couleur de leau (sable)- Clapot en sens contraire des vagues

- Vagues statiques

- Dbris flottants emports

- Dplacements de surfers trs rapides

Bon savoir

- utiles pour passer la barre

- Ne jamais lutter contre le courant- Ne jamais essayer de revenir lendroit do

lon est parti

- Se laisser dporter et tenter de revenir plus loin

- La plupart des noyades sont dues

lpuisement de baigneurs luttant contre ces

courants, alors quil faut se laisser porter et

revenir par la zone de dferlement


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Les banes

La houle et surtout le ressacentranent la formation dun

banc de sable au large

A mare descendante une

retenue deau se forme, qui

ouvre une brche dans le banc

de sable

A mare montant la bane se

rempli lors des sries de

vagues et le courant sortant se

met brutalement en action

En Aquitaine, les banes

reprsentent donc surtout un

danger aux 2e

et 3e

heures dumontant et aux 4e et 5e heures

du descendant


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Limpact de la houle sur le

littoral

La houle apporte des sdiments du fond marin sur lehaut des plages, mais les courants de retrait en enlve :Il ya une rpartition des sables sur les plages en fonctionde ces actions

On note que les houles longues, ordonnes, ontgnralement un effet engraissant sur les plages

Alors que le clapot, ou les houles courtes,

dsordonnes, surtout si elles sont pousses par le ventont un effet amaigrissant : le sable disparat (levolume deau de la nappe de retrait est plus fort quelaction mcanique de la houle)

Les vnements de type temptes ou trs forteshoules peuvent entraner un recul brutal et long termedu trait de cte

La houle, lorsquelle est oblique au trait de cte,

entrane une drive littorale : un dplacement latral dusable

Ceci entrane la transformation des littoraux sableux


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Lattraction gravitationnelle

Deux forces agissent simultanment sur les ocans:lattraction du Soleil et de la lune et la force

centrifuge lie la rotation de la Terre autour du

soleil

Le phnomne oscillatoire se cre parce que la

Terre tourne sur elle-mme (alternance de phase

avec forte attraction, puis forte gravit selon que la

particule est ct soleil ou pas)

Lintensit du phnomne dpend de lalignement

des 3 astres Soleil-Terre-lune (coef de 20 120)

En un mois il y a deux vives-eaux et deux mortes-

eaux.

Les vives-eaux ont lieu au moment de la pleine luneet de la nouvelle lune. En vives-eaux la pleine mer

(PM) est trs haute et la basse mer (BM) descend

trs bas.

Les mortes-eaux ont lieu au premier et au dernier

quartier lunaire


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Un mouvement de pendule

Quand la mer monte : cest le flux

Quand la mer se retire : cest le

reflux.

Le dcalage dun jour lautre est

de 50 minutes.

La vitesse de la monte ou de la

baisse des eaux est plus

importante mi mare qu ltal


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Londe de mare

Comme la terre tourne sur elle-mme la dformation se propage telle une

onde qui tend suivre le mouvement apparent de la lune et du soleil .

Obstacles

1- L'onde de mare est dvie par laforce de Coriolis

2- L'onde de mare est en partiebloque par la prsence des

continents.3- L'onde de mare est freine: par laprofondeur limite des ocans

4- L'onde de mare peut, dans certainslieux, tre amplifie par rsonance: laforme gomtrique des bassinsocaniques permet plus ou moins bienle dveloppement d'ondes depriodes diurnes (24 heures) ousemi-diurnes (12 heures).


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Les types de mares

Combien de type de mares existe-t-il ?

Semi d iurne : 2 mares hautes et basses

par jour

Semi diurne ingalit diurne : mares

basses et hautes nont pas la mme

amplitude

Mixte : parfois1 haute et une pleine par jour

(forte dclinaison de la lune), parfois 2

pleines et 2 hautes par jour (lune

lquateur)

Diurne: 1 haute et 1 basse par jour


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Les types de mares

Semi d iurne (bleu) : 2 mares hautes et

basses par jour

Semi diurne ingalit diurne (vert) :

mares basses et hautes nont pas la mme

amplitude

Diurne (rouge) : 1 haute et 1 basse par jour

Mixte (jaune) : tantot 1 haute et une pleine

par jour (forte dclinaison de la lune), parfois

2 pleines et 2 hautes par jour (lune

lquateur)


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Les coefficients de mare

Les coefficients de mare sont

des grandeurs, sans unit,

exprimes en centimes, variant

de 20 120, qui indiquent

l'amplitude de l'oscillation de la

mare

120 - Vive eau exceptionnelle

95 - Vive-eau moyenne

70 - Mare moyenne

45 - Morte-eau moyenne

20 - Morte-eau exceptionnelle


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La mare en Guadeloupe

En Guadeloupe, la mare est

relativement faible : les hauteurs

des mares varient entre 01,m et

0,9m pour les plus grandes

Nous sommes en rgime semi-

diurne ingalit diurne

influence sur la qualit des

vagues, gnration de courants

(boelle mare basse)


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Image satellite


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Exprim en heures GMT


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TI BLEU


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TI BLEU


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FZNT23 KNHC 042021 OFFNT3 OFFSHORE WATERS FORECAST FOR THE SW ANDTROPICAL N ATLANTIC AND CARIBBEAN SEA NWS TPC/NATIONAL HURRICANECENTER MIAMI FL 530 PM EDT SUN OCT 04 2009 OFFSHORE WATERS FORECASTFOR THE SW AND TROPICAL N ATLC FROM 07N TO 22N BETWEEN 55W AND 65WSEAS GIVEN AS SIGNIFICANT WAVE HEIGHT...WHICH IS THE AVERAGE HEIGHTOF THE HIGHEST 1/3 OF THE WAVES. INDIVIDUAL WAVES MAY BE MORE THANTWICE THE SIGNIFICANT WAVE HEIGHT. AMZ089-050330- SYNOPSIS FORCARIBBEAN SEA AND TROPICAL N ATLC FROM 07N TO 22N BETWEEN 55W AND65W 530 PM EDT SUN OCT 04 2009 .SYNOPSIS...A TROPICAL WAVE ALONG 80WTONIGHT WILL MOVE W TO ALONG 85W MON AND MOVE THROUGH THE GULFOF HONDURAS TUE. A TROUGH FROM 17N62W TO 22N60W WILL GRADUALLY

WEAKEN AS IT MOVES NW THROUGH THE TROPICAL ATLC WATERS THROUGHMON. A TROPICAL WAVE ALONG 56W TONIGHT WILL ENTER THE E CARIBBEANMON AND PASS THROUGH THE CENTRAL CARIBBEAN TUE AND WED AND WCARIBBEAN THU AND FRI. A THIRD TROPICAL WAVE E OF AREA ALONG 42WTONIGHT WILL REACH ALONG 55W TUE WITH THE SOUTH SEGMENT MOVINGTHROUGH THE E CARIBBEAN WED THROUGH FRI WHILE THE N SEGMENT OF

THE WAVE MOVES NW THROUGH TROPICAL ATLC FORECAST AREA.


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MSW


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TI BLEU


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Ne pasconfondre merdu vent et tailledu surf


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Documents

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