le phénomène des vagues

 

 

La houle est constituée par un ensemble d'ondes à la surface de la mer. La houle est un mouvement oscillatoire des couches superficielles de l'eau due au frottement du vent sur la surface

 

                       Une vague est en fait une onde mécanique qui se propage à la surface de contact entre deux fluides.

Naissance et croissance de la houle
 

La principale source de formation de la houle est le vent. Celui-ci est créé en se déplaçant d'un anticyclone (zone de haute pression) vers une dépression. Lorsque le vent souffle, il frotte sur la surface de la mer générant des trains d'onde se déplaçant à la surface de l'eau, autrement dit de petites vaguelettes. La présence de ces petites vaguelettes à la surface de l'eau modifie alors le vent proche de la surface et cette modification entraîne une amplification du phénomène de formation des ondes. Les plus petites vagues deviennent escarpées et se brisent dans un mouvement d'écume, alors que les plus grandes les rattrapent et récupèrent leur énergie. De nouvelles petites vagues se forment ; elles alimentent les grosses vagues qui ne cessent de se renforcer. Ce processus se poursuit en haute mer sur les surfaces génératrices, qui peuvent s'étendre sur des milliers de kilomètres carrés.

Cependant, seules les vagues ayant une vitesse inférieure ou proche du vent peuvent être entretenues et voyageront à travers l'océan. Les autres déferleront et formeront ce que l'on appelle dans le langage océanographique 'les moutons', c'est à dire les mousses du large.

Le mouvement de la houle résulte du transfert permanent de l'énergie liée à la pesanteur, et à la cinétique du mouvement elliptique des particules d'eau. Celles-ci tournent sur elles mêmes  à la verticale,  la pesanteur faisant passer l'onde d'une colonne d'eau à l'autre. En effet, les particules d'eau ne se déplacent pas.  

A une échelle plus globale, la taille de la houle formée à l'issue du phénomène de formation de la houle dépend de trois facteurs : l'étendue d'eau libre sur laquelle agit le vent, sa vitesse moyenne et la durée de son action. 

     

La vitesse de propagation des ondes en eau profonde est donnée par l’expression.

 

Lorsque les vagues s'approchent du rivage, elles arrivent dans des eaux de profondeur inférieure à la moitié de leur longueur d'onde. Leur période ne change pas, mais leur longueur d'onde décroît, leur vitesse diminue, mais leur hauteur augmente. Quand la profondeur de l'eau de la côte diminue, les particules d'eau situées sur la crête de la vague n'ont plus assez de place pour décrire une orbite : la vague se brise. Lorsque les vagues arrivent à proximité de la baie, les vagues  épousent  la morphologie du rivage.

 

En résumé, les dépressions et donc les tempêtes au large  sont à l'origine des ondes qui plissent la surface de l'océan, s'ordonnant alors en ondes successives, dites 'trains de houle'. 
  

Anecdote : Les marins utilisent une règle pratique : la hauteur des vagues en mètres est au plus égale au dixième de la vitesse du vent en km/h.

Ainsi, un vent soufflant à 140 km/h engendre des vagues de 14 mètres de hauteur.

Le phénomene des vagues
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