Comprendre les vagues : la mer du vent

2ème épisode de notre minisérie: comment comprendre les vagues, consacré à un phénomène que vous rencontrerez forcément : la  mer du vent.

C’est parti !

Le vent reste, de loin, le premier facteur à l’origine des vagues. En eaux profondes, c’est -à -dire à des profondeurs supérieures à deux fois la longueur d’onde des vagues de l’endroit, le fond n’interfère plus avec les vagues qui se comportent comme un phénomène ondulatoire régulier. C’est la mer du vent.

l’évolution des vagues

Les vagues en eau profonde, un système régulier

Dans ces conditions de milieu (dit dispersif), il existe certains rapports permettant d’évaluer des caractéristiques des vagues.

La longueur d’onde (L, en mètres) se déduit de la période (T, exprimée en seconde) selon la formule L=1,5T².

Exemple : des vagues de 8 secondes de période auront une longueur d’onde de 1,5×8² = 96m (≅ 100m).

La vitesse de propagation (V, en mètres/seconde), se déduit selon la formule V=1,5T Dans l’exemple, 1,5×8 = 12 m/s (23 nds).

Ce sont ces rapports qui sont utilisés par les modèles de prévision pour décrire des vagues.

Comment le vent fait-il varier les caractéristiques des vagues ?

Le vent peut agir, sans obstacle, sur la surface de l’eau sur des distances plus ou moins considérables. Cette distance d’action se nomme le fetch.

Ainsi un vent de 30 nœuds (15m/s) soufflant 10 heures durant sur un fetch de 100 km génère des vagues de 3 mètres.

Le Fetch

Mais, dans la pratique, on observe rarement des vagues très régulières dans une zone donnée.

C’est qu’elles sont capables de se déplacer très loin et que différents systèmes de vagues se rencontrent simultanément partout. Dans ces cas, deux ou trois ondes, qui sont autant de types de vagues, se juxtaposent et interagissent entr’elles.

C’est ce qu’on observe en mer quand, de temps en temps, une vague plus importante soulève le bateau.

En dehors des zones de fetch, des zones soumises au vent, les vagues s’aplanissent et s’organisent, gagnent en régularité tout en perdant peu à peu leur énergie, c’est la houle.

Les intéractions entre différents types de vagues sont les trains de vagues.

Les trains de vague

Il est rare que les périodes de deux systèmes de vagues correspondent parfaitement.

Aussi, lorsque se rencontrent ces systèmes, ils génèrent une onde résultant de la combinaison de celles qui les composent. C’est ainsi que naissent les irrégularités dans les hauteurs de vagues ou d’autres dans leur période.

Sur l’illustration suivante, qui montre les tracés de deux vagues, en haut, et leur résultante, en bas, on voit bien que les hauteurs s’additionnent quand les fréquences sont alignées et que les périodes s’allongent lorsqu’elles ne le sont plus.

Les trains de vagues

Retrouvez ici notre épisode précédent :D’où viennent les vagues , généralités