Chapitre II
Modèle WaveWatch III
17
En utilisant le DIA, les autres termes sont ajustés aux observations de croissance des vagues,
en particulier les cas où le vent souffle de la côte et la hauteur des vagues augmente vers le
large. Comme il y a 3 termes, il existe de nombreuses manières de faire cet ajustement. En
pratique on a d'assez bonnes théories sur le terme S in de génération par le vent et donc on n'a
plus qu'à ajuster la dissipation S ds pour laquelle les théories ne sont pas très bonnes. Il existe
essentiellement deux écoles pour le S in . La première utilise des mesures, très difficiles à
réaliser, de flux de quantité de mouvements turbulents au-dessus des vagues (en particulier les
mesures de la campagne du "Bight of Abaco" aux Bahamas, réalisées par Snyder, Dobson,
Elliot et Long). L'autre approche consiste à utiliser des résultats de simulation numériques à
très haute résolution de l'écoulement du vent au-dessus des vagues, c'est l'approche suivie par
Makin et Chalikov. A l'arrivée les valeurs de S in diffèrent d'un facteur 3 et sa forme spectrale
est aussi assez différente. On peut espérer que les mesures de pression turbulente au-dessus
des vagues et sa corrélation avec la pente des vagues, réalisées par l'équipe de Mark Donelan,
permettront de réduire cet écart. Un des problèmes vient du fait que dans les deux cas on
extrapole des observations ou des résultats obtenus pour des vents faibles à des conditions très
différentes. On se rend compte en particulier que la présence de houle peut largement
modifier la croissance de la mer du vent, et la houle elle-même peut être atténuée par le vent.
Ces effets sont l'objet de recherches actives [2]
II.3. Modèles de génération et propagation des vagues
II.3.1. Présentation des modèles
Les tempêtes se manifestent par des vents puissants, variables rapidement, qui soufflent sur de
grands domaines, générant alors des vagues complexes se propageant sur de longues
distances. Il devient alors nécessaire pour avoir une bonne prédiction des états de mer,
d’utiliser des modèles numériques travaillant aussi bien à l’échelle côtière qu’`a l’échelle
globale et régionale. La prédiction des états de mers est une pratique bien établie avec des
modèles performants, et on trouve une littérature riche sur le sujet [e.g., WISE group, 2007],
et sur toutes les régions du globe [e.g., Bertotti and Cavaleri , 2009; Rusu and Soares, 2009;
Padilla-Hernandez et al., 2007].
Trois modèles de houle sont largement utilisés actuellement par la communauté
océanographe: WAM (WAveModel), [WAMDIGroup, 1988], WW3 (WAVEWATCH III)
[Tolman, 2002; Tolman et al., 2002] et SWAN (SimulatingWAvesNearshore) [Booij et al.,
1999]. Le modèle SWAN est dédié à la modélisation des domaines côtiers et littoraux à
hautes résolutions, (bien que ces récents développements lui permettent aussi de travailler à
des échelles plus régionales), tandis que WAM et WW3 (version 2.22) sont plutôt dédiés à
des échelles globales et régionales. Traditionnellement, ces modèles étaient donc couplés pour
représenter les vagues à toutes les échelles.[1]
II.3.2. Equations régissant les modèles de vagues
En utilisant la théorie linéaire lorsque les variations de profondeur et de courant sont lentes, la
conservation du nombre de crêtes et l’hypothèse d’irrotationnalité des vagues, on obtient les
vitesses de propagation suivant l’espace spectral, dans un référentiel cartésien
[Whitham,1974; Mei , 1983] :)
Modèle WaveWatch III
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En utilisant le DIA, les autres termes sont ajustés aux observations de croissance des vagues,
en particulier les cas où le vent souffle de la côte et la hauteur des vagues augmente vers le
large. Comme il y a 3 termes, il existe de nombreuses manières de faire cet ajustement. En
pratique on a d'assez bonnes théories sur le terme S in de génération par le vent et donc on n'a
plus qu'à ajuster la dissipation S ds pour laquelle les théories ne sont pas très bonnes. Il existe
essentiellement deux écoles pour le S in . La première utilise des mesures, très difficiles à
réaliser, de flux de quantité de mouvements turbulents au-dessus des vagues (en particulier les
mesures de la campagne du "Bight of Abaco" aux Bahamas, réalisées par Snyder, Dobson,
Elliot et Long). L'autre approche consiste à utiliser des résultats de simulation numériques à
très haute résolution de l'écoulement du vent au-dessus des vagues, c'est l'approche suivie par
Makin et Chalikov. A l'arrivée les valeurs de S in diffèrent d'un facteur 3 et sa forme spectrale
est aussi assez différente. On peut espérer que les mesures de pression turbulente au-dessus
des vagues et sa corrélation avec la pente des vagues, réalisées par l'équipe de Mark Donelan,
permettront de réduire cet écart. Un des problèmes vient du fait que dans les deux cas on
extrapole des observations ou des résultats obtenus pour des vents faibles à des conditions très
différentes. On se rend compte en particulier que la présence de houle peut largement
modifier la croissance de la mer du vent, et la houle elle-même peut être atténuée par le vent.
Ces effets sont l'objet de recherches actives [2]
II.3. Modèles de génération et propagation des vagues
II.3.1. Présentation des modèles
Les tempêtes se manifestent par des vents puissants, variables rapidement, qui soufflent sur de
grands domaines, générant alors des vagues complexes se propageant sur de longues
distances. Il devient alors nécessaire pour avoir une bonne prédiction des états de mer,
d’utiliser des modèles numériques travaillant aussi bien à l’échelle côtière qu’`a l’échelle
globale et régionale. La prédiction des états de mers est une pratique bien établie avec des
modèles performants, et on trouve une littérature riche sur le sujet [e.g., WISE group, 2007],
et sur toutes les régions du globe [e.g., Bertotti and Cavaleri , 2009; Rusu and Soares, 2009;
Padilla-Hernandez et al., 2007].
Trois modèles de houle sont largement utilisés actuellement par la communauté
océanographe: WAM (WAveModel), [WAMDIGroup, 1988], WW3 (WAVEWATCH III)
[Tolman, 2002; Tolman et al., 2002] et SWAN (SimulatingWAvesNearshore) [Booij et al.,
1999]. Le modèle SWAN est dédié à la modélisation des domaines côtiers et littoraux à
hautes résolutions, (bien que ces récents développements lui permettent aussi de travailler à
des échelles plus régionales), tandis que WAM et WW3 (version 2.22) sont plutôt dédiés à
des échelles globales et régionales. Traditionnellement, ces modèles étaient donc couplés pour
représenter les vagues à toutes les échelles.[1]
II.3.2. Equations régissant les modèles de vagues
En utilisant la théorie linéaire lorsque les variations de profondeur et de courant sont lentes, la
conservation du nombre de crêtes et l’hypothèse d’irrotationnalité des vagues, on obtient les
vitesses de propagation suivant l’espace spectral, dans un référentiel cartésien
[Whitham,1974; Mei , 1983] :)