es fluctuations de la marée sont générées par des ondes harmoniques. Il est donc possible de prévoir la hauteur qu'atteindra une marée dans un port donné. La formule suivante ne sera pas démontrée mais elle permet de déterminer le niveau de l'eau atteint :
h(t)=Z0 + Somme(Aicos(qit + Voi - Gi))où:
- Z0 : niveau moyen, rapporté au zéro des cartes, autour duquel oscille le niveau de l'eau
- Ai et Gi : constantes harmoniques : l'amplitude et la situation à Greenwich de l'onde élémentaire
- qi: vitesse angulaire de l'onde élémentaire
- Voi: valeur de l'argument astronomique lorsque t=0
es ondes sont groupées en quatre composantes harmoniques :
- Les ondes semi-diurnes, d'une période d'environ 12 heures sont les plus importantes. Elles génèrent la forme générale de la marée et en déterminent le type. Dans les régions de faible profondeur, la combinaison des ondes supérieures et des ondes composées est souvent importante.
- Les ondes diurnes sont d'une période d'environ 24 heures. Elles sont d'amplitudes faibles et engendrent des variations du niveau moyen de l'eau.
- Les ondes de longues périodes comme les bimensuelles, les mensuelles, les semestrielles et les annuelles constituent le spectre de la marée. Le spectre est la carte d'identité de la marée c'est-à-dire que chaque port possède son spectre unique. Où la marée est importante, il faut effectuer les calculs avec plus d'une centaine d'ondes composantes pour obtenir plus de précision.
- Les ondes supérieures et composées sont entre autres de période quart-diurne et tiers-diurne. On peut déterminer le spectre par l'analyse d'observations effectuées sur un minimum de 29 jours. Toutefois, des observations étalées sur plus d'un an permettent d'obtenir plus de précision. Il est ainsi possible de prédire la marée astronomique.
es ondes semi-diurnes et les ondes diurnes se divisent à leur tour selon les composantes suivantes :
- onde M2 : générée par la Lune moyenne. La Lune moyenne est un astre fictif auquel on attribue un mouvement uniforme. Son orbite est circulaire et située dans le plan de l'équateur. Sa période de révolution est la même que la Lune réelle. Elle crée deux pleines mers et deux basses mers par jour lunaire (24 heures 50 minutes).
- onde S2 : due au Soleil moyen. Le soleil moyen est aussi un astre fictif animé d'un mouvement uniforme et observant une orbite circulaire dans le plan de l'équateur. Elle crée deux pleines mers et deux basses mers par jour solaire (24 heures).
- onde K1 : provient des variations de déclinaison de la Lune et du Soleil. Elle crée une pleine mer et une basse mer par jour sidéral (23 heures 56 minutes)
- onde O1 : induite par des variations de déclinaison de la Lune. Elle engendre une pleine mer et une basse mer par jour lunaire.