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| METEO FRANCE - houle
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Niveau d'explication :
Les trains de vagues se propageant dans l'océan Ã
partir de leurs aires génératrices sont formés
dans l'environnement chaotique de la mer du vent
et peuvent donc avoir des périodes très diverses
(la période mesure l'intervalle de temps écoulé
entre deux passages successifs d'un point de la
surface marine à sa hauteur maximale sur une même
verticale : deux crêtes se suivent en une
période). Or, la vitesse de propagation d'un train
de vagues, appelée la vitesse de phase ou la
célérité des vagues, est d'autant plus élevée que
sa longueur d'onde est plus grande (la longueur
d'onde mesure la distance entre les crêtes de deux
vagues successives), et l'énergie transportée par
la vague est elle aussi croissante avec la
longueur d'onde, laquelle varie comme le carré de
la période. Ainsi, les vagues quittant la mer du
vent pour se propager dans une direction donnée
s'ordonnent bientôt de façon régulière : plus leur
période est brève, plus tôt elles seront
distancées, s'amortiront par dissipation d'énergie
et disparaîtront ; plus elle est longue, plus vite
et plus loin elles se déplaceront en rayonnant
depuis leurs aires génératrices. Ce sont ces
trains de vagues de grande longueur d'onde,
régulières et puissantes, pouvant se propager
jusque très loin de leur lieu de formation, qui
composent la houle.
Le "déplacement" de la mer par la houle est une
apparence, et les vagues y transportent de
l'énergie, non de la matière : en fait, une
particule élémentaire d'eau de mer, au creux d'une
vague, est soulevée vers l'arrière et effectue sur
place un mouvement presque circulaire avant de
retrouver sa position de départ au bout d'un temps
égal à la période (plus la particule est éloignée
de la surface, plus petit est le rayon du cercle
ainsi décrit). La période d'une houle peut aller
jusqu'Ã 25 secondes environ et sa longueur d'onde
dépasser 900 mètres, tandis que la vitesse de
phase peut frôler 40 mètres par seconde ; ces deux
derniers paramètres, à la différence de la
période, tendent à décroître en eau peu profonde,
ce qui favorise en particulier les phénomènes de
déferlement, la diminution de la longueur d'onde
pour une hauteur de vague (entre creux et crête)
donnée tendant à augmenter la cambrure des vagues.
La hauteur des vagues, précisément, est une
caractéristique des plus importantes de la houle,
dont elle mesure l'amplitude. Mais cette amplitude
est très variable, car les vagues se regroupent en
"paquets" qu'elles traversent : une vague se forme
à l'arrière d'un paquet, se creuse ensuite Ã
mesure qu'elle y progresse vers le milieu, après
quoi sa hauteur diminue au contraire jusqu'Ã
s'évanouir à l'avant du paquet. On voit ainsi que
la vitesse de propagation d'un paquet de vagues,
ou vitesse de groupe , est moindre que la vitesse
de propagation des vagues qui le composent : en
fait, la vitesse de phase est ici égale au double
de la vitesse de groupe, qui est la vitesse
employée pour calculer l'heure d'arrivée d'une
houle à la côte. Cette variabilité de la hauteur
des vagues est accentuée par l'agitation locale de
la surface due à la mer du vent : aussi son
évaluation requiert-elle l'adoption de critères
statistiques ; alors, Ã un moment et en un lieu
donnés où l'on a recueilli l'enregistrement des
hauteurs de N vagues successives — N est de
l'ordre de quelques centaines — , on classe ces
hauteurs par ordre décroissant et l'on convient
d'adopter comme principale valeur représentative
un nombre dénommé la hauteur significative des
vagues et noté H 1/3 , qui est la moyenne des
hauteurs des N/3 vagues de l'échantillon classées
en premier (on peut de même considérer la hauteur
moyenne de ses N/10 vagues de plus grande hauteur
H 1/10 , sa hauteur moyenne H 1 , sa hauteur
maximale, etc.). La hauteur significative de
vagues qui se forment va dépendre de la force du
vent et de sa durée d'action, mais aussi du fetch
, qui est la longueur du trajet suivant lequel le
vent souffle au-dessus de la mer sans changer
notablement de vitesse ni de direction .
état de la mer
Droits de reproduction et de diffusion réservés METEO FRANCE 2003 |
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L'ouvrage est disponible dans toutes les librairies de Papeete au prix de 2950 CFP
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