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Les littoraux
tempêtes, les vagues supérieures à 10 m de haut ne sont pas rares. À Frigg, la
hauteur de la vague centennale, c’est-à-dire la vague devant se produire une fois
par siècle, est estimée à 28,5 m pour une période de 14,3 s.
Là où souffle le vent (la mer du vent), l’agitation de l’eau est anarchique et
désordonnée, mais elle est capable de se propager au-delà de son aire de génération.
Elle forme alors une houle, caractérisée par des vagues régulières, prenant l’aspect
d’ondulations parallèles entre elles qui peuvent faire l’objet de formulations mathématiques. Seule se déplace la déformation de la surface de l’eau, à l’exception d’un
très faible courant dans le sens de la propagation de la houle, car les molécules
d’eau décrivent un mouvement orbital qui diminue rapidement avec la profondeur.
Une houle peut être constituée de vagues de périodes différentes. C’est la notion de
spectre de houle. Les vagues à période longue se déplacent plus rapidement que les
vagues à période courte qui, si la distance à parcourir est grande, perdent progressivement de leur hauteur et peuvent finir par disparaître. Ainsi, les côtes exposées
face à un océan étendu sont affectées par des houles longues. C’est le cas de la côte
occidentale de l’Afrique qui est atteinte par deux systèmes de houles longues
venues de loin, l’un engendré par les tempêtes de la zone tempérée de l’Atlantique
nord, sensible jusque sur les rivages du Sénégal, l’autre, né des grands vents des
roaring forties de l’océan Austral, qui arrive sur le littoral du golfe de Guinée après
avoir changé d’hémisphère. Les vagues qui parviennent sur la côte de la Californie
peuvent provenir du Pacifique sud après un voyage de plus de 11 000 km au cours
duquel elles perdent environ la moitié de leur hauteur.
La déformation ondulée que le vent impose à la surface de l’eau marine et la
vitesse qu’il communique aux particules d’eau donnent à la houle une énergie
mécanique qui est à la fois, et à parts égales, potentielle et cinétique. Cette énergie
E est proportionnelle au carré de la hauteur des vagues. Par unité de surface, elle
peut s’exprimer en J.nT2 par la relation suivante :
2. Les vagues à la côte
► A 1 approche de la côte, lorsque les vagues commencent à « sentir » le fond,
elles subissent des modifications qui affectent leur direction et leurs caractéristiques.
[e4psh2]
dans laquelle p est la masse volumique de l’eau (de l’ordre de 1 030 kg.m-3), g
l’accélération de la pesanteur (9,81 m.s“2) et H la hauteur des vagues en mètres.
Quant au flux d’énergie transmis par unité de largeur de crête selon la direction de
propagation de la houle, généralement qualifiée de puissance de la vague ou P, il
peut s’écrire en W.m"1 par
[P = Ecn]
où E est l’énergie mécanique en J.m-2, c la célérité de la houle en m.s-1 et n un
facteur sans dimension qui dépend de la profondeur de l’eau (il est égal à 1/2 en
eau profonde).
L énergie de la houle finit par arriver sur la côte. Ainsi, la vague centennale de
Frigg libérerait au moment de son déferlement une puissance d’environ 11 500 kW
par mètre linéaire de rivage.
Les littoraux
tempêtes, les vagues supérieures à 10 m de haut ne sont pas rares. À Frigg, la
hauteur de la vague centennale, c’est-à-dire la vague devant se produire une fois
par siècle, est estimée à 28,5 m pour une période de 14,3 s.
Là où souffle le vent (la mer du vent), l’agitation de l’eau est anarchique et
désordonnée, mais elle est capable de se propager au-delà de son aire de génération.
Elle forme alors une houle, caractérisée par des vagues régulières, prenant l’aspect
d’ondulations parallèles entre elles qui peuvent faire l’objet de formulations mathématiques. Seule se déplace la déformation de la surface de l’eau, à l’exception d’un
très faible courant dans le sens de la propagation de la houle, car les molécules
d’eau décrivent un mouvement orbital qui diminue rapidement avec la profondeur.
Une houle peut être constituée de vagues de périodes différentes. C’est la notion de
spectre de houle. Les vagues à période longue se déplacent plus rapidement que les
vagues à période courte qui, si la distance à parcourir est grande, perdent progressivement de leur hauteur et peuvent finir par disparaître. Ainsi, les côtes exposées
face à un océan étendu sont affectées par des houles longues. C’est le cas de la côte
occidentale de l’Afrique qui est atteinte par deux systèmes de houles longues
venues de loin, l’un engendré par les tempêtes de la zone tempérée de l’Atlantique
nord, sensible jusque sur les rivages du Sénégal, l’autre, né des grands vents des
roaring forties de l’océan Austral, qui arrive sur le littoral du golfe de Guinée après
avoir changé d’hémisphère. Les vagues qui parviennent sur la côte de la Californie
peuvent provenir du Pacifique sud après un voyage de plus de 11 000 km au cours
duquel elles perdent environ la moitié de leur hauteur.
La déformation ondulée que le vent impose à la surface de l’eau marine et la
vitesse qu’il communique aux particules d’eau donnent à la houle une énergie
mécanique qui est à la fois, et à parts égales, potentielle et cinétique. Cette énergie
E est proportionnelle au carré de la hauteur des vagues. Par unité de surface, elle
peut s’exprimer en J.nT2 par la relation suivante :
2. Les vagues à la côte
► A 1 approche de la côte, lorsque les vagues commencent à « sentir » le fond,
elles subissent des modifications qui affectent leur direction et leurs caractéristiques.
[e4psh2]
dans laquelle p est la masse volumique de l’eau (de l’ordre de 1 030 kg.m-3), g
l’accélération de la pesanteur (9,81 m.s“2) et H la hauteur des vagues en mètres.
Quant au flux d’énergie transmis par unité de largeur de crête selon la direction de
propagation de la houle, généralement qualifiée de puissance de la vague ou P, il
peut s’écrire en W.m"1 par
[P = Ecn]
où E est l’énergie mécanique en J.m-2, c la célérité de la houle en m.s-1 et n un
facteur sans dimension qui dépend de la profondeur de l’eau (il est égal à 1/2 en
eau profonde).
L énergie de la houle finit par arriver sur la côte. Ainsi, la vague centennale de
Frigg libérerait au moment de son déferlement une puissance d’environ 11 500 kW
par mètre linéaire de rivage.