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

houles à faible énergie et à période d'environ 20 s annoncent
souvent les tempêtes, car elles précèdent l'arrivée
du gros des vagues de tempête. Les houles de fond
bien connues sont des groupes de vagues longues issues
d'une tempête éloignée et dont la hauteur et la période
décroissent à mesure que la tempête s'atténue ou
s'éloigne.
Bien qu'une saute du vent parvienne à réduire les
vagues d'une mer qui se lève, des vents contraires n'entraînent
qu'une diminution minimale des hauteurs de la
houle. Il semblerait que, la plupart du temps, les profils
longs, bas et faiblement accusés des houles offrent peu
de résistance aux vents contraires.
Pourvu que leurs périodes, leurs longueurs d'onde
et leurs directions de propagation simultanées répondent
à une série de conditions, les vagues peuvent se
transmettre de l'énergie l'une à l'autre. C'est par de
telles interactions vague-vague qu'une portion d'énergie
d'une vague donnée est transmise à une autre d'une
période presque identique, mais de direction de propagation
légèrement différente. Un transfert d'énergie
s'effectue donc dans des directions différentes de celle
du vent; ce processus est donc semblable à celui de
l'étalement géométrique. Mais, contrairement à ce processus,
les interactions vague-vague dans ce cas sont les
plus efficaces près de l'aire de génération et jouent de
moins en moins en s'éloignant de la course, la dispersion
séparant les composantes des vagues selon leur période.
En résumé, les vagues à courte période, situées dans
l'aire de génération d'une tempête, diminuent de taille
sous l'effet de l'amortissement visqueux et du déferlement
des vagues. D'autre part, les ondes à longue
période ne sont que légèrement modifiées par le processus,
les interactions vague-vague dans ce cas sont les
vent en houles ondulant lentement. À mesure qu'elles
s'éloigent de la course, les houles s'étalent et se dispersent;
ce sont les ondes à période plus longue qui se
propagent le plus rapidement. Dans la dissipation de
l'énergie de la houle tout près de l'aire de génération, les
interactions vague-vague sont importantes et l'étalement
géométrique entraîne une légère diminution de la
hauteur des vagues en s'éloignant de la tempête. Lorsque
les vagues ont été transformées en houles régulières,
elles peuvent se propager sur des milliers de kilomètres
dans les océans mondiaux en ne perdant qu'une très
faible quantité d'énergie. Snodgrass et al. (1966) a
observé la trajectoire d'ondes de tempête qui avaient été
générées près de l'Antarctique, jusqu'à Yakutat, en
Alaska, sur plus de 10 000 km. Les vagues se déplaçaient
en eau profonde à la vitesse de groupe appropriée
à leur période et suivaient une route orthodromique,
montrant ainsi que la rotation de la Terre avait un effet
négligeable sur leur trajectoire. Des spectres d'ondes à
0, 1 000 et 10 000 km de l'extrémité de la course de la
tempête (fig. 7.12) indiquent que la majeure partie de la
dissipation de l'énergie des vagues s'est produite à
proximité de l'aire de génération, et que la dissipation a
été maximale pour les ondes à courte période. Peu
d'énergie a été perdue au-delà de 1 000 km de l'aire de
génération. Bretschneider (1952), en utilisant des
données observées sur les vagues, a construit une série
de courbes empiriques qui donnent la variation de la
—126-
q)
Période (s)
30 25 20 15
10 000
km
'n4Y
o
1000 km
OE POND
1 0
I
0,04 0,06 0,08 0,1
Fréquence (cps)
FIG. 7.12 Spectres des ondes générées
par une tempête dans l'océan Pacifique-
Sud, à 0, 1 000 et 10 000 km du front de la
tempête. (Tiré de Snodgrass et al. 1966)
hauteur et de la période de la vague en fonction de la
distance d'amortissement de la houle par rapport à l'extrémité
et de la longueur de la course. Ces courbes montrent,
par exemple, que plus les ondes sont hautes et
abruptes, plus elles s'affaiblissent rapidement lorsqu'elles
se dispersent hors de la course. Les courbes
montrent, par exemple, que la hauteur significative
d'une onde passe de 4,6 m (15 pi) à 2,3 m à la fin d'une
course de 740 km (400 milles marins) et à environ 1,4 m
lorsqu'elle a parcouru encore 2 800 km. D'autre part, la
période significative de l'onde s'accroît, et une période
initiale de 10 s passe à environ 12,6 s à 2 800 km de l'aire
de génération.
Vents et ondes pour une
course en mouvement
Une description des vagues océaniques ne serait pas
complète si l'on ne considérait pas les configurations
d'ondes générées par une dépression atmosphérique en
mouvement. Donc, afin de compléter cette description,
nous examinerons une tempête qui est arrivée à maturité
et se déplace à une vitesse constante au-dessus de la
haute mer, sans oublier qu'en réalité, la trajectoire et la
vitesse d'une tempête se modifient la plupart du temps
et que l'intensité et la course des vents qui l'accompagnent
se modifient continuellement à mesure que la
dépression croît puis disparaît.
Une dépression extratropicale entièrement développée
typique est composée, dans le Pacifique-Nord-Est,
d'un noyau de basse pression qui migre vers l'est et
autour duquel soufflent des vents cycloniques. La
région de la tempête peut être divisée en quatre secteurs
approximatifs, chacun caractérisé par des directions,
des vitesses et des courses de vent différentes (fig. 7.13).
Dans un secteur donné, le vent engendre son propre
champ d'ondes qui, selon la vitesse et la persistance du
centre de la tempête par rapport aux vagues, peut être
contaminé de houles en provenance de secteurs
adjacents.