MAREE97
Version 1.1F (novembre 1996)
par Jean-Yves Pontailler

AVERTISSEMENT

Ce programme a été testé et doit tourner sans problème sur votre
Series 3a. Vous pouvez le copier et le distribuer à votre gré
à condition de ne pas le modifier. Je décline toutefois toute
responsabilité en cas de mauvais fonctionnement. Si vous naviguez
en vous aidant de ce programme, ajoutez toujours une marge de
sécurité confortable aux estimations fournies.

Installation
Copiez le fichier MAREE97.OPO dans le répertoire \OPO\ de n'importe
quel disque. Copiez ensuite le fichier COEF97.DAT dans le répertoire
\OPD\ de n'importe quel disque. Si vous souhaitez bénéficier d'une
aide, copiez le fichier MARFR.RSC dans le répertoire \OPD\ de n'importe
quel disque. Vous pouvez renommer MAREE97 mais pas les deux autres
fichiers. L'utilisation de SSD Flash ne pose pas de problème
particulier.

Généralités
J'ai réalisé ce programme pour mes besoins personnels, afin de
connaître précisément le niveau de la marée lors de mes sorties
en mer. Il peut rendre quelques services, aussi bien en navigation
qu'en cartographie marine. Le programme calcule la hauteur d'eau
au-dessus du zéro des cartes marines (niveau des plus basses mers)
et l'affiche en continu. L'écran est rafraîchi chaque minute.

De la théorie à la pratique
Le phénomène de marée paraît plutôt compliqué dès qu'on cherche à le
décrire précisément en tout point du globe. Sa cause est astronomique,
c'est l'attraction de l'eau des océans par la lune et, dans une moindre
mesure, par le soleil. En théorie, il doit y avoir deux marées en
24 heures et 50 minutes, durée d'une rotation apparente de la lune
pour un observateur terrien.
 **** Heure de la marée
La pleine mer doit intervenir deux fois pendant cette période, une fois
lorsque la lune est à la verticale du point considéré et une fois
lorsqu'elle est complètement à l'opposé, mais les obstacles que
constituent les continents rendent la réalité plus complexe. En Manche,
par exemple, l'onde de marée devrait théoriquement mettre moins d'une
heure pour aller du Pas de Calais à la pointe de Bretagne (d'est en
ouest, sens du passage des astres), mais elle va en fait dans le sens
inverse et il lui faut 8 heures en tout !
 **** Amplitude de la marée
L'intensité du phénomène varie en fonction de la position respective
de la lune et du soleil (leurs effets pouvant s'additionner ou se
contrarier), mais dépend aussi de la forme du rivage et de la dimension
des bassins océaniques.
 **** L'option choisie par MAREE97
Un programme de calcul pourrait assez facilement prendre en compte les
données astronomiques que je viens d'évoquer mais il serait incapable
de prédire l'heure et la hauteur de la marée : il lui faudrait pour cela
connaître les caractéristiques (complexes) de chaque site étudié,
vis-à-vis du phénomène de marée. 
Tout ceci nous mènerait à un programme compliqué qui ne serait
applicable à un pays ou à un continent entier que s'il était couplé à
une imposante base de données.
Je n'ai pas suivi cette voie, j'ai pensé qu'il était plus pertinent de
faire appel, dans chaque port, aux données locales précises qui sont
facilement et gratuitement accessibles : l'heure de la marée haute,
le marnage maximal et le coefficient de marée. Les deux premieres sont
disponibles presque partout. Par contre, le coefficient de marée n'est 
utilisé qu'en France.
 **** Le coefficient de marée
Il est calculé par le service hydrographique de la marine nationale.
Sans unité, variant de 20 à 120, il intègre deux fois par jour les
composantes astronomiques de la marée. Ce coefficient n'est pas
applicable partout mais il donne satisfaction sur les côtes de
l'atlantique et de la manche, bien au-delà des frontières françaises.
En France, le coefficient de marée est disponible partout, il passe
même à la télévision. Ce n'est pas le cas à l'étranger et j'ai donc
décidé que le programme allait, chaque jour, vous le fournir
(pour 1997).
 **** Mode de calcul
L'onde de marée est assimilée à une sinusoïde dont on peut faire varier
la période et l'amplitude. La période est en général de 12 heures
25 minutes dans le cas le plus courant (marée semi-diurne). L'amplitude
dépend de la localité et de la date, le programme utilise le marnage
maximal (coefficient 120) fourni par l'utilisateur et le pondère en
fonction du coefficient actuel. Il est bien connu que la période est
plus courte en vive-eau qu'en morte-eau et le programme en tient compte.
Par contre, le programme n'est pas adapté aux marées présentant une
forte inégalité journalière (marée du matin très différente de celle du
soir). Ce phénomène est sensible sur la côte est des Etats-Unis aux
solstices (juin et décembre), mais il peut être négligé en Europe
de l'ouest.
Ainsi réalisé, le programme occupe environ 6k (11k avec les fichiers
associés). Il dispose toutefois de quelques fonctions qui lui permettent
de bien coller à la réalité, même si l'onde de marée est dissymétrique
(flux plus court que le reflux) ou si la marée est de type diurne (cycle
de 24 heures). Une fois connues quelques constantes simples,
caractéristiques de votre port favori, vous n'aurez plus besoin que de
l'heure de la haute mer pour le faire tourner.

Démarrage
Au démarrage, vous devez rentrer au moins trois paramètres:
 - l'heure de la marée haute du jour considéré, passée ou à venir, en
format 24 heures. Choisissez celle qui est la plus proche de l'heure de
l'utilisation. Si la marée haute a lieu après minuit, c'est à dire en
fait le lendemain de la soirée où vous comptez naviguer, vous pouvez
quand même l'utiliser mais vous devez l'entrer en lui ajoutant 24 H
(par exemple 27 pour 3 heures du matin).
 - le coefficient de marée correspondant (20-120). Pour l'année 1997,
le coefficient du jour est proposé par le programme.
 - le marnage maxi, qui est l'écart maximal entre la hauteur de la
pleine mer et celle de la basse mer en coefficient 120. Il s'agit d'un
paramètre local. Vous pouvez le trouver dans  l'indicateur des marées
de la région oÚ vous vous trouvez. Toutefois, les marées de 120 étant
exceptionnelles, vous serez sûrement amené à extrapoler à partir de
niveaux fournis pour des marées un peu plus faibles (vous pouvez
multiplier par 1.2 le marnage observé en coefficient 100). Ceux qui
sont habitués à "l'unité de hauteur" pourront l'utiliser en la
multipliant par 2.4.
Après validation de la boite de dialogue, la hauteur d'eau est affichée
à côté d'un diagramme qui permet de visualiser le niveau atteint entre
les deux bornes que constituent le maximum et le minimum du jour. Dès
ce stade, vous pouvez utiliser les touches "Menu" et "Aide".
Après une minute d'initialisation, l'écran de votre Séries 3a vous
indique si la marée monte, descend ou bien est étale. Le critère retenu
pour l'étale est un changement de niveau inférieur à 1 cm par minute.
De ce fait, la durée de l'étale n'est pas constante et apparaîtra plus
grande par petit coefficient ou dans les régions à faible marnage.
Ce n'est pas parfait mais cette indication sera le signe de courants
de marée modérés. 

Type de marée
Deux types sont traités (les plus répandus):
 - les marées semi-diurnes (par défaut) : deux cycles toutes les
24 heures 50 min, soit 6 heures 12 min entre la marée haute et la marée
basse qui la suit. C'est le cas de la manche et du littoral atlantique. En méditerranée, réservez la précieuse capacité mémoire de votre Séries 3a à des programmes plus utiles... 
 - les marées diurnes (un cycle toutes les 24 heures 50 min) sont plus
rares, mais si vous voyagez un peu... Les marées diurnes sont souvent
dissymétriques (flot plus long que le reflux ou inversement) et vous
devrez faire appel à la fonction de dissymétrie décrite plus loin.
Il existe aussi des marées plus complexes dites "mixtes" (par exemple
aux Antilles et sur la côte ouest des Etats-unis) et l'usage de ce
programme est dans ce cas tout à fait déconseillé.

Prise en compte de la dissymétrie
L'avant-dernière ligne du dialogue principal vous permet d'entrer
l'écart entre la durée de la marée descendante et celle de la montante.
La valeur par défaut est 0. Cette correction n'est valide que depuis la
marée basse qui précède la haute mer considérée (que vous avez choisie)
et la basse mer qui la suit. Au delà de ces limites, le programme
repasse en mode symétrique, mais vous ne vous en apercevrez sans
doute pas car cela se produit à l'étale de basse mer. L'asymétrie est
négligeable sur les côtes atlantiques, modérée en manche ouest
(+20 min environ) et plus forte en manche est (plus de 30 min).

Correction barométrique
La pression atmosphérique a une influence sur le niveau des marées.
Le niveau de l'eau est d'autant plus bas que la pression est élevée.
Le programme applique une correction de -1cm par millibar excédentaire.
La pression par défaut est 1013 millibars (ou hectopascals). Si la
correction n'est pas appliquée, l'erreur peut atteindre 30 cm.

Précision
Elle est assez satisfaisante pour la bonne raison que le programme
utilise des paramètres locaux. L'imprécision vient en partie du fait
que la période peut être légèrement différente de la valeur utilisée
dans le calcul. Ceci cause une erreur pouvant aller jusqu'a 30 cm à
mi-marée les jours de forte amplitude (coefficient élevé). Le vent
et la pression atmosphérique sont aussi la cause d'erreurs.
Dans les régions à fort marnage, l'erreur totale par grande marée peut
atteindre 60 à 70 cm dans les cas les plus défavorables.

Azimut du soleil
Connaître la direction ou l'on voit le soleil peut s'avérer utile
en navigation. Cette fonction utilise les données de l'option MONDE,
en particulier la longitude de la ville de base et le décalage GMT.
Il faut donc veiller à ce que la ville choisie pour base soit assez
proche du lieu de navigation (au moins par sa longitude). Rien ne
s'oppose d'ailleurs à ce que vous rentriez comme ville de base un
point situé en mer. L'estimation proposée ici ne tient pas compte
de "l'équation du temps", qui permet de prendre en considération
l'écart entre la position vraie du soleil et celle calculée d'après
l'heure locale, le décalage GMT et la longitude (heure solaire moyenne).
Un désaccord peut donc être observé entre l'azimut fourni par MAREE97
et celui calculé par d'autres programmes plus sophistiqués.
Ce désaccord ne doit pas dépasser 1.5° en été et 4° en hiver
(pour l'hémisphère nord).

Heure d'été
Le calcul de marée utilise l'heure système : l'heure d'été est donc
prise en compte sans que l'utilisateur ait à intervenir. Par contre,
le calcul de l'azimut du soleil fait appel au décalage GMT de "MONDE"
qui ignore l'heure d'été. L'option "Activer heure d'été" permet
simplement la prise en compte de l'heure d'été dans le calcul de
l'azimut du soleil. En aucun cas les choix définis dans "HEURE" ne
s'en trouvent modifiés.

Estimation différée
Le programme permet également de calculer la hauteur d'eau correspondant
à une heure autre que l'heure système. Choisir pour cela l'option
"autre heure" dans le menu rapide du bas de l'écran.

Voici les marnages maxi pour quelques ports :
Calais : 7.80 m
Dieppe : 10.70 m
Le Havre : 8.00 m
Cherbourg : 6.55 m
St-Malo : 13.60 m
Roscoff : 9.45 m
Brest : 7.70 m
Concarneau : 5.30 m
St-Nazaire : 6.15 m
La Rochelle : 6.25 m
Royan : 5.35 m
Côte landaise : 4.60 m
************

Je tiens à remercier Mike Rudin et Simon Pooley pour leur aide efficace.
Un grand merci également au SHOM (Service Hydrographique et
Océanographique de la Marine) pour avoir autorisé la diffusion d'un
fichier de coefficients de marées parmi les utilisateurs de Series 3a.
Je reste ouvert à toute suggestion. Parmi les développements envisagés,
on peut citer une connexion GPS, un fichier d'initialisation pour
sauver les règlages et une sauvegarde des données. J'espère que vous
prendrez du plaisir avec ce programme. Vous pouvez me contacter à :
jean-yves.pontailler@eco.u-psud.fr
Une version anglaise est également disponible : TIDE97.ZIP.