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

TABLEAU 6.2 Course et durée minimales nécessaires pour produire des mers entièrement levées pour des vitesses de vent données. La hauteur significative
est la hauteur moyenne de 1 /3 des vagues les plus élevées observées. La hauteur d'onde maximale est d'environ, 1,8 x la hauteur significative.
Hauteur moyenne
Vitesse du Course Hauteur Hauteur de 10 % des vagues
vent / milles Durée moyenne significative les plus élevées
)
(kn) (mis) 'marins
(km) (h) (19i) (m) (pi) (m) (pi) (m)
10 5 10 19 2,4 0,9 0,3 1,4 0,4 1,8 0,6
15 8 34 63 6 2,5 0,8 3,5 1,1 5 1,5
20 11 75 139 10 5 1,5 8 2,4 10 3,1
25 13 160 296 16 9 2,7 14 4,3 18 5,5
30 16 280 518 23 14 4,3 22 6,7 28 8,4
40 22 710 1315 42 28 8,5 44 13,4 57 17,4
50 27 1420 2630 69 48 14,6 78 23,8 99 30,2
les hauteurs maximales des vagues dans ce cas atteignent
environ 2,7 m même pendant l'hiver, et les hauteurs
moyennes ne sont que de 0,6 m. Ces ondes maximales se
manifestent lorsque les vents soufflent du nord-ouest et
du sud-est, puisque c'est dans ces directions que la force
et la course des vents sont les plus fortes.
Bien que la théorie montre que les vagues commencent
à se briser lorsque le rapport hauteur-longueur
atteint 1 /7 (fig. 6.11), les vagues en haute mer atteignent
rarement iho de leur longueur et des rapports de 1/15 à 1/50
se produisent la plupart du temps, même lorsque la mer
est forte. En général, les vagues se brisent parce que leur
sommet est emporté par le vent ou parce qu'elles se propagent
contre un courant. Celui-ci peut être un courant
océanique, un courant de marée ou encore un mouvement
circulaire associé à la présence de vagues beaucoup
plus longues.
7
FIG.6.11 Une onde de gravité superficielle peut maintenir un rapport
maximum hauteur-longueur de 1:7 avant de commencer à s'effondrer
à la crête. Le rapport correspond à un angle intérieur de 120° de la
crête de la vague.
Mer et houle
Les ondes de gravité, agitées par le vent dans l'aire
de génération, sont appelées la mer, alors que celles qui
en sont sorties sont appelées la houle (fig. 6.12). La mer
comporte des vagues plus courtes, plus abruptes, plus
accidentées et plus inquiétantes pour le marin moyen,
surtout lorsque la longueur des vagues est presque égale
à celle de son navire. La mer est également beaucoup
plus agitée; les vagues vont dans toutes les directions,
quelques-unes se propagent même contre le vent!
Comment les vagues lisses et régulières, associées à la
houle, se produissent-elles donc?
Cette question met en lumière une facette
importante des vagues en eau profonde : plus la vague
est longue, plus elle se déplace rapidement. Les vagues
issues du sillage d'un navire, par exemple, arrivent selon
leur ordre de longueur, les plus longues en premier,
suivies des un peu moins longues, et ainsi de suite. C'est
ce qu'on appelle la dispersion, parce que les ondes de
-100-
n'eu
MER VAGUES
RIDES ,.,, DUES AU
VENT
)
I ))) ))
.)) •) • ) *) •
)
)j))))
HOULE
MER ENTIÈREMENT MER SE CHANGEANT
LEVÉE EN HOULE
)
) • • I. •
FETCH du vent
Période où la
concentration d'énergie
est la plus grande
(s)
Fm. 6.12 Soulèvement des vagues pendant une tempête. Les vents
sont confinés à la course limitée par le pointillé. La mer devient la
houle en dehors de la zone de tempête. (D'après Bascom 1964)
longueur différente tendent à s'éloigner les une des
autres; elles se « dispersent ». Donc, les ondes les plus
longues se dirigent les premières hors de la zone de
tempête. Parce que ces ondes sont également moins
facilement amoindries par le frottement que les ondes
plus courtes, et que les ondes plus courtes tendent à
transférer leur énergie à des vagues de plus en plus
longues, il n'est pas surprenant que la houle la plus
longue soit le produit final de la mer. Dans l'océan
Pacifique, les longueurs d'onde typiques maximales de
la houle sont d'environ 200 m et ne sont généralement
pas inférieures à 30 m à moins que les vents, pendant
une courte période récente, n'aient soufflé très fort dans
une région avoisinante. Les vitesses correspondantes à
de telles longueurs de houle typiques varient de 7,5 m / s
(15 kn) à 30 m /s (60 kn), alors que le temps que met une
vague à dépasser un point fixe (la période de l'onde)
varie de 5 à 20 s. Ces résultats ont été obtenus parce
qu'une fois connue la vitesse de la vague, ou sa
longueur, ou encore sa période, il est possible de
connaître les deux autres valeurs, comme l'illustre le
tableau 6.3. Cette interrelation est également vraie pour
les vagues dues au vent en haute mer. Cependant, il
n'existe aucune formule de base qui donne la hauteur
d'une vague; c'est seulement après des milliers d'observations
étalées sur de nombreuses années qu'il a été
possible d'obtenir des informations générales sur le lien
entre la hauteur et d'autres propriétés caractéristiques
d'une vague. Comme on peut s'y attendre, la longueur
)
')
4
6
8
10
12
16
20