Océanographie de la côte de la Colombie-Britannique - Pêches et ...

navigation serait impossible. Par exemple, le tremblement
de terre du 27 mars 1964, en Alaska, engendra de
très longues oscillations (tsunamis qui se propagèrent
sur l'océan Pacifique à des vitesses voisines de 850 m/ s
(440 kn). Il n'est pas difficile d'imaginer ce qu'il adviendrait
à un navire si l'eau se déplaçait également à cette
vitesse.
L'observation d'un objet flottant, tel un copeau de
bois, montre comment l'eau se déplace. À l'approche de
la crête de la vague, le copeau avance; il s'arrête tandis
que le creux progresse; puis il revient presque jusqu'à sa
position initiale au passage du creux. En même temps
qu'il va et vient, le copeau monte et descend selon le
niveau de l'eau. Pour les vagues en eau profonde, ce
mouvement combiné fait déplacer le copeau de bois et
l'eau en une trajectoire presque circulaire (fig. 6.4A).
(En fait, les cercles ne sont pas complètement fermés,
l'eau dérivant très lentement dans le sens de la propagation
des vagues pour produire la dérive de Stokes,
décrite au chapitre 4.) Des observations sous la surface
montreraient que les diamètres de ces cercles décroissent
avec la profondeur. À une profondeur égale à la moitié
de la longueur d'onde, les diamètres ne seraient que de
1/23 de leur valeur en surface, et à une profondeur d'une
longueur d'onde, ils ne seraient plus que de 1/535• Il n'est
donc pas étonnant que les sous-marins se déplacent sans
secousses sous les vagues.
Non seulement l'eau ne se propage pas avec les
vagues, mais sa vitesse de rotation est de beaucoup infé-
ÉNERGIE/temps
jour
I 0 1
I CDI
I
E1 .1
E
D CO
1 in I
cu
'P. 1
E E
12
h
ondes à
longues périodes
5
min
-il.
rieure à celle de la vitesse de la vague. Une formule approximative
donne :
vitesse de l'eau ± vitesse de la vague -= 3 x (hauteur de
la vague ± longueur de la vague).
Donc l'eau située exactement sous une vague de 1 m
de hauteur et de 90 m de longueur se déplace en cercles à
une vitesse égale à 1/3o au plus de la vitesse de la vague.
Parce qu'une vague aussi longue se propagerait à 12 m/ s
en eau profonde, l'eau elle-même ne tournoierait qu'à
environ 0,4 m/ s (environ 0,8 kn).
La situation se révèle différente pour les vagues en
eau intermédiaire, puisque le fond entrave le mouvement
de montée et de descente de l'eau et que les cercles
s'aplatissent en ellipse. Les mouvements verticaux,
associés à ces ondes, décroissent avec la profondeur de
façon uniforme jusqu'à ce qu'ils deviennent nuls au
fond. Pour les vagues en eau peu profonde (fig. 6.4B),
les ellipses s'aplatissent généralement et deviennent des
lignes; les mouvements se font donc presque
entièrement dans le plan horizontal. De plus, les
mouvements horizontaux décroissent très légèrement de
haut en bas, contrairement à leurs équivalents pour les
vagues en eau profonde. C'est pourquoi les courants
associés à la marée, véritables vagues en eau peu
profonde, exercent une force presque uniforme de haut
en bas en pleine mer.
30 1 0,1
.
ondes de
$
gravité ondes capillaires
houle
I
PÉRIODE DE L'ONDE
I
mer
clapot
V
rides • • • •
FIG. 6.5 Gamme de puissances. Tracé de la quantité relative d'énergie contenue dans les ondes pour différentes
périodes de l'onde à un endroit et à un moment donnés. Les lignes discontinues montrent le chevauchement entre
les types de vagues. L'énergie maréale est concentrée dans une étroite bande de périodes près des périodes
diurnes et semi-diurnes. (D'après Kinsman 1965)
Classification
En plus de la distinction entre eaux profonde, intermédiaire
et peu profonde, il existe d'autres façons de
classer les ondes de l'océan. Une classification utile est
établie selon la période, qui peut varier de fractions de
seconde pour les rides à 12 h et plus pour les marées. Les
ondes sont ensuite groupées selon des caractéristiques
semblables. Il est d'usage de représenter par des tracés la
période de l'onde par rapport à la quantité relative
-97-
I
d'énergie contenue dans les ondes pour chaque période
de l'onde spécifique (fig. 6.5). Un tel tracé s'appelle une
gamme de puissances parce qu'il indique la quantité
d'énergie contenue dans divers segments d'un spectre de
périodes d'ondes au moment où les observations ont été
faites. D'autre part, le tableau 6.1 montre les divers
types d'ondes et les principaux mécanismes de génération
et de rétablissement.