Previsione delle maree

Le previsioni delle maree devono tener conto sia degli aspetti astronomici, che di quelli geografici nonché di quelli meteorologici. I più importanti sono i primi due aspetti, per i quali esistono diversi "tipi" di maree (nonché zone in cui il fenomeno delle maree è praticamente inesistente).

Maree con frequenza di circa 12 ore

È il tipo di marea che meglio segue le regole astronomiche semplici. È applicabile alle maree presenti nel Mar Mediterraneo, nonché sulle coste francesi, nel Canale della Manica e altri litorali europei e extraeuropei.

La maggiore differenza tra l'alta e la bassa marea viene spiegata con il passaggio della luna, che ruota attorno alla terra con un periodo leggermente superiore alle 24 ore, cosicché il periodo principale delle maree è di circa 12 ore 25 minuti. Il ché vuol dire che per circa 6 ore il livello del mare scende, per poi risalire per altrettante ore.

La seconda componente è legata alle fasi lunari: in prossimità delle lune nuova e piena le maree sono massime in rapporto ai quarti di luna. Questo ciclo ha dunque un periodo pari a metà del ciclo lunare e dunque circa 14 giorni.

Una terza componente è legata all'inclinazione del sole sul piano equatoriale. Minore è l'inclinazione e maggiore l'ampiezza della marea. Ciò significa che in prossimità degli equinozi le maree sono maggiori, mentre in prossimità dei solstizi invernale e estivo le maree sono minori.

Ulteriori componenti sono l'inclinazione della luna sul piano equatoriale, la distanza della luna e la distanza del sole, ecc.. Ciò porta in particolare ad un quarto ciclo di circa 4 anni e mezzo.

Tenendo conto solo delle prime quattro componenti si ottiene che nell'arco di 4 anni e mezzo si osservano verso marzo, aprile, settembre e ottobre, in prossimità del plenilunio e novilunio, due volte in tali giorni, delle maree di notevolissima ampiezza, vicine ai massimi teorici.Se si esclude la quarta componente, si capisce che ogni anno, nei pleniluni e noviluni prossimi agli equinozi si possono osservare le maree maggiori dell'anno.

La regola dei dodicesimi

L'inannzalmento (durante una marea montante) e l'abbassamento (durante una marea discendente o calante) del livello del mare, può essere, in prima approssimazione, descritto con curva sinuisoidale. La descrizione esatta dell'andamento del livello del mare e delle correnti di marea risulta un compito complesso in quanto il fenomeno non dipende soltanto dalle condizioni astronomiche, ma anche da fenomeni locali, quali la disposizione del fondale e di ostacoli, che alterano il flusso dell'acqua e quindi le correnti di marea e l'innalzamento o l'abbassamento del livello del mare. Tuttavia spesso per le applicazioni pratiche, come ad esempio nella maggior parti dei casi in cui è necessario conoscere il livello dell'acqua ai fini della navigazione, non è necessaria una conoscenza esatta dello stato della marea ed è sufficiente avere una stima del livello dell'acqua. Per far ciò, bisogna innanzitutto conoscere, nel luogo di interesse, gli orari della bassa marea e dell'alta marea e i loro rispettivi livelli. I livelli sono misurati a partire da un livello di riferimento, che è lo stesso usato nelle carte nautiche per indicare le profondità (in diverse nazioni sono utilizzati livelli di riferimento diverso, ma fintanto che si utilizzano carte e tabelle di marea che utilizzano lo stesso livello di riferimento il valore ottenuto è quello corretto).

Per conoscere questi dati, si ricorre a delle apposite tabelle, dette tabelle o tavole di marea, che riportano, per i porti principali, giorno per giorno questi dati, calcolati in base a dati astronomici e ai dati storici delle maree precedenti. Se il luogo di interesse non è uno dei porti principali per cui sono dati direttamente questi dati, ma si tratta di un porto secondario, un'apposita tabella riporta, in modo più generico, qual è l'antiipo o il ritardo dell'alta e della bassa marea rispetto al porto principale più vicino e la differenza nei livelli. Nel caso in cui il punto in questione non si trovi neppure in un porto secondario, si farà riferimento al porto secondario più vicino.

Una volta noti questi dati si conoscono pertanto, l'orario della bassa marea ed il suo livello e l'orario della alta marea e il suo livello. Per sapere in un orario intermedio quale sia il livello si può calcolare la differenza tra il livello dell'alta e della bassa marea ed aggiungere al livello di bassa marea l'innanlzamento calcolato, per l'ora desiderata, calcolata applicando la regola approssimativa detta dei dodicesimi, la quale dice (partendo da una bassa marea):

• nel primo sesto del periodo, il livello dell'acqua sale di un dodicesimo

• nel secondo sesto del periodo, il livello dell'acqua sale di due dodicesimi

• nel terzo sesto del periodo, il livello dell'acqua sale di tre dodicesimi

• nel quarto sesto del periodo, il livello dell'acqua scende di tre dodicesimi

• nel quinto sesto del periodo, il livello dell'acqua scende di due dodicesimi

• nel sesto sesto del periodo, il livello dell'acqua scende di un dodicesimo

I dodicesimi fanno riferimento alla differenza (in metri) tra i due estremi di marea.

Una regola analoga può essere scritta per il periodo compreso tra una alta marea ed una bassa marea, nel qual caso il livelllo dell'acqua scende al posto di salire.

Come esempio si può portare un'ipotetica marea (simile a quelle riscontrate in alcune località del Canale della Manica bretone) dove tra la bassa e l'alta marea il livello del mare monta di 12 metri nel giro di circa 6 ore:

• nella prima ora il mare sale di 1 metro

• nella seconda ora il mare sale di 2 metri

• nella terza ora il mare sale di 3 metri (5 cm al minuto, ovvero 1 centrimetro ogni 12 secondi)

• anche nella quarta ora il mare sale di 3 metri

• poi attenua la velocità, salendo nella quinta ora di "soli" 2 metri

• e nella sesta ora di un solo metro.

Se la marea montante ricopre una spiaggia, si può calcolare la velocità con la quale il mare si avvicina alla costa. Minore la pendenza della spiaggia e maggiore la velocità. Non sono rari i casi di bagnanti, escursionisti o lavoratori rimasti sorpresi dalla marea montante, rischiando di annegare anche a chilometri dalla riva. Nei pressi di Mont-Saint-Michel il mare ricopre in alcune occasioni all'anno circa 10-15 chilometri di spiaggia, il che vuol dire che nei momenti centrali del ciclo (e dunque per circa due ore di seguito) il mare avanza verso la costa ad una velocità media di 3-4 km/h e, a seconda della pendenza della spiaggia, tale velocità può essere anche sensibilmente maggiore.