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

FIG. 8.5A Diffraction d'une série d'ondes arrivantes par un promontoire
ou une jetée; les ondes pénètrent dans la zone d'ombre à forme
géométrique située derrière l'obstacle. Les lignes discontinues donnent
le rapport hauteur de l'onde locale (H) - hauteur incidente (H i). Les
distances sont données en multiples de la longueur de l'onde arrivante, L.
Fia 8.5B Diffraction des ondes à l'ouverture du brise-lames dont la
largeur, W, est deux fois supérieure à la longueur d'onde, L. Les
lignes discontinues représentent le même rapport qu'en A. (Tiré du
U.S. Army Coastal Engineering Research Center 1977).
Réflexion
Outre les effets de la réfraction et de la diffraction,
les vagues qui battent la côte peuvent aussi être partiellement
ou totalement réfléchies vers la mer. La proportion
d'énergie des vagues arrivantes réfléchies par une
côte dépend de la pente de la plage et de la longueur
d'onde des vagues. Plus les vagues sont longues pour
une pente donnée, plus la réflexion est importante,
parce que le changement de profondeur pour chaque
longueur d'onde varie davantage dans le cas des ondes
les plus longues; la plage est relativement plus abrupte
pour ces ondes que pour les ondes les plus courtes.
Dans le cas de la houle et des vagues de vent qui se
propagent sur des plages à déclivité inférieure à environ
10 %, la quasi-totalité de l'énergie des ondes se trans-
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met aux brisants, et le reste, aux ondes réfléchies qui retournent
vers la mer. Les plages en pente faible absorbent
presque totalement les ondes. L'énergie perdue par
les vagues déferlantes sert à former des courants, des
turbulences et des bruits et à transporter des sédiments
de la plage. Plus le front de plage est abrupt, plus la
quantité d'énergie des vagues réfléchies par le rivage est
importante. Dans le cas extrême d'une falaise ou d'un
mur vertical qui avance sous la surface de l'eau à une
profondeur égale à plusieurs hauteurs d'ondes, les
vagues sont totalement réfléchies et renversent leur
direction en ne perdant que peu de hauteur. Ce phénomène
est courant le long des côtes accidentées de la
Colombie-Britannique et de l'État de Washington et
produit le même effet dans le cas où des vagues de vent
semblent rebondir sur la coque d'un gros navire.
Lors du phénomène de la réflexion, les ondes réfléchies
se propagent à partir du point de contact le long
d'un angle égal mais opposé à celui auquel est arrivée la
vague incidente, tout comme est réfléchie la lumière qui
frappe un miroir (fig. 8.6). Les ondes qui s'approchent
Courbes
de niveau
FIG. 8.6 Réflexion des ondes par une côte relativement abrupte. Les
ondes sont légèrement réfractées avant d'être réfléchies, puis réfractées
de nouveau lorsqu'elles se propagent vers la mer.
directement d'une falaise verticale et lisse sont donc
réfléchies le long de la même trajectoire que celle qu'ont
suivie les ondes arrivantes, entraînant la formation
d'ondes stationnaires et de clapotis à proximité de la
falaise. Une mer clapoteuse et désordonnée tend à se
manifester tout près de rivages abrupts si les ondes frappent
la falaise à un certain angle. Dans ce cas, les irrégularités
inhérentes de la ligne du rivage dispersent les
vagues arrivantes dans toutes les directions plutôt que
dans une seule.
Pour certaines pentes de plages et longueurs
d'ondes, la réfraction peut se combiner à la réflexion et
« emprisonner » une partie de l'énergie des vagues incidentes
le long de la plage, tel que l'illustre schématiquement
la figure 8.7. L'onde réfléchie tente de retourner à
la mer mais est ramenée en courbe vers le rivage par la
topographie du fond, et ce processus se répète. Le plus
souvent, l'« emprisonnement » est loin d'être parfait,
puisque les irrégularités de la bathymétrie et des
systèmes d'ondes permettent à une fraction de l'énergie
des vagues de retourner vers la mer après chaque réflexion.
Ce phénomène ainsi que d'autres effets, notamment
le frottement, réduit la hauteur des ondes emprisonnées
qui se déplacent parallèlement à la plage, et les