Astronomie du système solaire

Lagging of Tides

Les Marées Retardées : Une Danse Céleste du Soleil, de la Lune et de la Terre

Le flux et le reflux rythmique des marées est un spectacle familier sur notre planète. Ces fluctuations du niveau de la mer sont principalement entraînées par l'attraction gravitationnelle de la Lune, le Soleil jouant un rôle de soutien. Cependant, il existe un phénomène fascinant qui complique cette danse céleste : le "retard des marées".

Ce retard fait référence à un décalage dans le moment des marées hautes, se produisant spécifiquement entre le premier quartier et la pleine lune, et entre le dernier quartier et la nouvelle lune. Pour comprendre ce phénomène, il faut tenir compte de l'influence combinée du Soleil et de la Lune sur les marées de la Terre.

L'influence lunaire :

La gravité de la Lune exerce une attraction plus forte sur le côté de la Terre qui lui fait face, créant un bourrelet d'eau connu sous le nom de marée haute. Du côté opposé de la Terre, la force centrifuge causée par la rotation de la Terre crée une autre marée haute. Ces bourrelets d'eau se déplacent autour de la Terre alors qu'elle tourne, créant le cycle familier des marées hautes et basses.

L'influence solaire :

Bien que plus faible que l'attraction gravitationnelle de la Lune, le Soleil exerce également une force de marée sur la Terre. Cette force est la plus forte lorsque le Soleil, la Terre et la Lune sont alignés, comme pendant les phases de nouvelle lune et de pleine lune. Cet alignement entraîne des marées hautes plus élevées, connues sous le nom de "marées de vives-eaux".

L'effet de retard :

Le retard des marées provient de l'influence combinée du Soleil et de la Lune. Alors que la Lune tourne autour de la Terre, elle ne s'aligne pas directement avec le Soleil aux phases du premier et du dernier quartier. Cela signifie que l'influence gravitationnelle du Soleil est plus faible à ces phases, entraînant des marées hautes plus basses, connues sous le nom de "marées de mortes-eaux".

Cependant, l'inertie des masses d'eau signifie que les marées hautes ne répondent pas immédiatement au changement d'attraction gravitationnelle. Les marées sont en retard par rapport à la position de la Lune dans son orbite, ce qui conduit au retard observé pendant les phases du premier et du dernier quartier.

Le moment du retard :

La quantité exacte de retard varie en fonction de facteurs tels que la latitude, la forme du littoral et les courants locaux. En général, les marées hautes se produisent environ 6 heures après que la Lune a atteint son point le plus haut dans le ciel. Cependant, pendant les phases du premier et du dernier quartier, ce délai peut être prolongé de plusieurs heures en raison de l'effet de retard.

Comprendre le retard :

Le retard des marées met en évidence l'interaction complexe des forces gravitationnelles et de l'inertie qui façonnent les océans de notre planète. Ce phénomène fournit des informations précieuses sur la dynamique des corps célestes et leur influence sur l'environnement terrestre. En étudiant ce retard, les scientifiques peuvent acquérir une compréhension plus approfondie des schémas de marée et de leur impact sur les communautés côtières et les écosystèmes.


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Quiz: The Lagging Tides

Instructions: Choose the best answer for each question.

1. What is the primary cause of the lagging tides? a) The Earth's rotation b) The Moon's elliptical orbit c) The Sun's gravitational pull d) The combined influence of the Sun and Moon

Answer

d) The combined influence of the Sun and Moon

2. When does the lagging effect of tides occur? a) During new and full moon phases b) During first and last quarter phases c) During spring tides d) During neap tides

Answer

b) During first and last quarter phases

3. What type of tide is characterized by higher high tides? a) Neap tides b) Spring tides c) Lagging tides d) Ordinary tides

Answer

b) Spring tides

4. Why do high tides lag behind the Moon's position in its orbit? a) The Moon's gravity is constantly changing b) The Sun's gravitational pull is weaker at the first and last quarter phases c) The inertia of the water masses prevents an immediate response to the change in gravitational pull d) The Earth's rotation creates a centrifugal force that counteracts the Moon's pull

Answer

c) The inertia of the water masses prevents an immediate response to the change in gravitational pull

5. What is the approximate delay in the timing of high tides during the first and last quarter phases? a) 1 hour b) 3 hours c) 6 hours d) 12 hours

Answer

b) 3 hours

Exercise: Tidal Prediction

Scenario: You are a marine biologist studying a coastal area. You need to predict the timing of high tides for a particular location during the first quarter moon phase.

Instructions:

  1. Using the provided information about the lagging effect of tides, estimate the time of high tide for your chosen location.
  2. Consider the typical time of high tide (around 6 hours after the Moon reaches its highest point in the sky) and the expected delay during the first quarter moon.
  3. Explain your reasoning and provide a predicted time for the high tide.

Exercice Correction

The high tide will likely occur approximately 9 hours after the Moon reaches its highest point in the sky, as the first quarter phase introduces a lag of about 3 hours to the usual 6-hour delay.


Books

  • Oceanography: An Introduction by Thurman and Trujillo: This comprehensive textbook covers a wide range of oceanographic topics, including tides and their dynamics.
  • The Seas by David Attenborough: This book by the famous natural historian offers an accessible introduction to the ocean environment, including chapters on tides and their influence on marine life.
  • The Moon: A Complete Guide by David A. Aguilar: This book provides detailed information about the Moon, including its gravitational influence on Earth and its role in tidal patterns.

Articles

  • "Lagging Tides: A Celestial Dance of Sun, Moon, and Earth" (This article!): This article provides a basic explanation of the phenomenon, highlighting the interplay of Sun and Moon's gravitational forces.
  • "Tidal Phenomena" by Dr. John A. Whitehead (available on various online platforms): This article offers a more in-depth look at the dynamics of tides, including the role of inertia and the various factors affecting tidal patterns.
  • "The Lagging of Tides: A Mystery Solved" by Michael F. Lynch (Journal of Geophysical Research): This research article explores the physics behind the lagging of tides and provides mathematical models to explain the phenomenon.

Online Resources

  • National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) website: NOAA provides a wealth of information on tides, including explanations of tidal patterns, prediction tools, and educational resources.
  • University of Washington's "Tides and Tidal Currents" website: This website offers comprehensive information on the science of tides, including detailed explanations of tidal phenomena like lagging tides.
  • NASA's "Ocean Tides" website: NASA provides interactive visualizations and explanations of tidal forces and their impact on Earth's oceans.

Search Tips

  • "Lagging tides definition"
  • "Tidal lag explanation"
  • "Why do tides lag behind the moon"
  • "Tidal influence of sun and moon"
  • "Spring tides and neap tides"

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