Chapitre І
Généralités
14
Modèle de première et deuxième génération :
Les premiers modèles spectraux d’état de mer ont été élaborés dans les années 1950 –
1960 (Gelci et al, 1957). Ils s’appuient sur les théories de Miles (1957) et Phillips
(1957) pour la génération des vagues par le vent et sur le concept de saturation
universelle de Pierson et Moskowitz (1964).
Les interactions non-linéaires sont traitées comme un phénomène secondaire et
négligées. Ces modèles sont appelés modèle de 1ère génération.
Dans les années 1970, avec le projet JONSWAP (Hasselman et al, 1973), ainsi une
meilleure connaissance de la physique des vagues ont montré l’importance des
transferts non-linéaires dans la modélisation des états de mer, les modèles de 2ème
génération apparaissent (e.g. Barnett, 1968 ; Ewing, 1971 ; Hasselman et al., 1976
IN (Belloulou , 2012) ) et comprenant un couplage entre les différentes composantes
spectrales.
I.5.1 Modèle de troisième generation :
Le développement de la méthode de calcul des interactions non-linéaires (Hasselman
et al. , 1985) a marqué le début des modèles de 3ème génération. Dans ces modèles,
chaque composante spectro-angulaire du spectre de variance évolue librement sous
l’action combiné des différents processus physiques pris en compte.
Le terme de transfert non-linéaire Snl n’est plus paramétrisé, mais calculé à partir de
l’expression (2) de manière plus ou moins approchée.
Le premier modèle de 3ème génération est le modèle WAM (WAMDI Group, 1988 ;
Komen et al., 1994), qui a été implémenté pour des applications dans le domaine
océanique ou les mers continentales. A la suite de WAM, d’autres modèles comme
WAVE WATCH III (Tolman, 1991, 2002), SWAN (Booij et al. , 1999) et TOMA
WAC (Benoit et al., 1996), puis plus récemment le modèle CREST (Ardhuin et al.,
2001) ont été développés.
Certaines modèles de recherche incluent aujourd’hui des méthodes de calcul quasiexactes du terme Snl, comme la méthode WRT (Webb-Resio-Tracy) (Webb, 1978 ;
Resio et Perrie, 1991), ou la méthode GCM (Gaussian Quadrature Method)
(Lavrenov, 2001 IN (Belloulou , 2012)).
Les temps de calcul de ces méthodes sont encore trop importants pour des
applications pratiques à grande échelle. Néanmoins, grâce aux améliorations de ces
(2)
Généralités
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Modèle de première et deuxième génération :
Les premiers modèles spectraux d’état de mer ont été élaborés dans les années 1950 –
1960 (Gelci et al, 1957). Ils s’appuient sur les théories de Miles (1957) et Phillips
(1957) pour la génération des vagues par le vent et sur le concept de saturation
universelle de Pierson et Moskowitz (1964).
Les interactions non-linéaires sont traitées comme un phénomène secondaire et
négligées. Ces modèles sont appelés modèle de 1ère génération.
Dans les années 1970, avec le projet JONSWAP (Hasselman et al, 1973), ainsi une
meilleure connaissance de la physique des vagues ont montré l’importance des
transferts non-linéaires dans la modélisation des états de mer, les modèles de 2ème
génération apparaissent (e.g. Barnett, 1968 ; Ewing, 1971 ; Hasselman et al., 1976
IN (Belloulou , 2012) ) et comprenant un couplage entre les différentes composantes
spectrales.
I.5.1 Modèle de troisième generation :
Le développement de la méthode de calcul des interactions non-linéaires (Hasselman
et al. , 1985) a marqué le début des modèles de 3ème génération. Dans ces modèles,
chaque composante spectro-angulaire du spectre de variance évolue librement sous
l’action combiné des différents processus physiques pris en compte.
Le terme de transfert non-linéaire Snl n’est plus paramétrisé, mais calculé à partir de
l’expression (2) de manière plus ou moins approchée.
Le premier modèle de 3ème génération est le modèle WAM (WAMDI Group, 1988 ;
Komen et al., 1994), qui a été implémenté pour des applications dans le domaine
océanique ou les mers continentales. A la suite de WAM, d’autres modèles comme
WAVE WATCH III (Tolman, 1991, 2002), SWAN (Booij et al. , 1999) et TOMA
WAC (Benoit et al., 1996), puis plus récemment le modèle CREST (Ardhuin et al.,
2001) ont été développés.
Certaines modèles de recherche incluent aujourd’hui des méthodes de calcul quasiexactes du terme Snl, comme la méthode WRT (Webb-Resio-Tracy) (Webb, 1978 ;
Resio et Perrie, 1991), ou la méthode GCM (Gaussian Quadrature Method)
(Lavrenov, 2001 IN (Belloulou , 2012)).
Les temps de calcul de ces méthodes sont encore trop importants pour des
applications pratiques à grande échelle. Néanmoins, grâce aux améliorations de ces
(2)