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8.1 : Ondes - Géosciences


Dans leur définition la plus simple, les vagues peuvent être décrites comme de l'énergie et de l'eau. Chaque vague a un crête, qui est le point culminant d'une vague, suivi d'un creux, le point le plus bas d'une vague (NOAA). Comme le montre le diagramme ci-dessous, la distance entre deux vagues est la longueur d'onde.

Figure : Anatomie d'une vague. source : noaa

Les vagues peuvent être causées par un certain nombre de choses, telles que : les tremblements de terre, les éruptions volcaniques et les glissements de terrain, mais les plus courantes sont les vagues de surface causées par les vents (CoastalCare). Lorsque le vent souffle à la surface de l'eau, cela crée une friction entre l'air et l'eau provoquant la formation d'une vague (NOAA). Au fur et à mesure que la vague se forme, il devient plus facile pour le vent de saisir l'eau, créant de plus grosses vagues. La taille de la vague peut dépendre de trois éléments : la force du vent, la durée du vent et le fetch. Aller chercher est la distance ininterrompue sur laquelle le vent souffle avec très peu de changement de direction du vent (NOAA). Des vagues plus grosses sont créées par une durée plus longue des vents; plus les vents sont forts, plus les vagues sont hautes et plus le fetch est grand, plus les vagues deviennent grosses (CoastalCare). Lorsqu'une vague s'approche du rivage, la direction des vagues peut être modifiée en raison du contour de la terre (NOAA).

Vagues scélérates

Les vagues scélérates étaient à l'origine considérées comme un mythe pour couvrir les erreurs des marins qui ont fait naufrage en mer, mais les vagues scélérates ne sont que des vagues régulières d'une hauteur inhabituelle. Les vagues scélérates se produisent lorsqu'il y a de grosses houles qui viennent de plusieurs directions et se combinent pour former une grande vague (NOAA). Il y a trois caractéristiques principales d'une vague scélérate :

  1. Leur hauteur est supérieure à deux fois la taille des vagues environnantes,
  2. Ils viennent souvent de manière inattendue de directions autres que le vent et les vagues dominants, et
  3. Ils sont imprévisibles. (NOAA)

Une vague scélérate a été observée en 2005 lorsqu'une vague de 70 pieds s'est écrasée sur un bateau de croisière norvégien. La hauteur moyenne des vagues était d'environ 30 pieds ce jour-là avant que le voyou ne frappe, causant des dommages à la coque de ce navire (NOAA).

Qu'est-ce qui fait que les vagues se brisent ?

Lorsque les vagues se brisent sur la plage ou le rivage, c'est à cause de la diminution de la profondeur de l'eau avec laquelle la vague doit travailler lorsqu'elle s'approche du rivage. Lorsqu'un ensemble de vagues s'approche du rivage, elles commencent à interagir davantage avec le fond qu'elles ne le faisaient dans l'océan profond. Cela provoque un ralentissement et un regroupement des vagues, tandis que le temps entre les crêtes (période) reste le même. (Coastalcare.org) Au fur et à mesure que cela se produit, la hauteur des vagues commence à augmenter tandis que la vague continue de ralentir via l'interaction avec le fond marin. Finalement, le haut de la vague se déplacera plus rapidement que le bas et fera basculer le haut sur le front, également appelé la cassure. (surf-waves.com)

Les vagues peuvent également se briser en pleine mer. Ceci est causé par le même processus au-dessus de l'eau qu'un shore break et se produit lorsque le haut de la vague se déplace plus rapidement que la partie inférieure de la vague. Cependant, en haute mer, il n'y a pas d'interaction avec le fond qui en est la cause. Pour qu'une vague se brise dans l'océan, les vents qui la forment doivent être suffisamment forts pour que la vague atteigne une hauteur à laquelle l'eau dans différentes parties de la colonne se déplace à des vitesses différentes en raison des interactions gravitationnelles. Si cela se produit, la vague peut subir une cassure typique comme on le voit sur le rivage. (marineinsight.com)

Une vague déferlant sur la rive nord d'Oahu, Hawaï(www.surfingnews.com/wpconte...-surf-spot.jpg)

Les références:

coastcare.org/educate/waves/

www.surfing-waves.com/waves/h...aves_break.htmhttp://oceanexplorer.noaa.gov/edu/le...ing_waves.html

www.marineinsight.com/marine/...-of-sea-waves/

Tsunami

Les tsunamis sont des vagues extrêmement grosses qui peuvent parfois atteindre des hauteurs de plus de 100 pieds. Ces types de vagues sont causés par des perturbations au fond de l'océan causées par des glissements de terrain sous-marins, une activité volcanique ou des tremblements de terre (National Geographic). Ils peuvent avoir des effets dévastateurs dans les régions où des tsunamis peuvent se produire. Dans les profondeurs de l'océan, les vagues du tsunami peuvent sembler ne mesurer qu'un pied de haut et se déplacer à des vitesses très élevées d'environ 500 miles par heure (NOAA). Cependant, à mesure que la vague s'approche du rivage, elle ralentit

et commencer à gagner de l'énergie et de la hauteur. Le creux atteint le rivage en premier, créant un effet de vide, aspirant l'eau et exposant la ligne de rivage (National Geographic). Cela peut en fait être le premier signe avant-coureur de l'approche d'un tsunami et il pourrait arriver dans les 5 minutes. Connaître les signes de l'approche d'un tsunami peut aider à réduire considérablement les dégâts.

Les tsunamis sont de très grosses vagues qui peuvent potentiellement atteindre 100 pieds ou plus. Les tremblements de terre, les terres, les éruptions volcaniques ou les météorites peuvent provoquer des tsunamis et ils se produisent le long des limites des plaques, ceci en raison de perturbations sous-marines. Les vagues sont vers l'extérieur dans toutes les directions d'où provient le tsunami. La topographie du littoral et du fond océanique a une importance majeure pour la taille de la vague. La montée du tsunami décrit la hauteur au-dessus du niveau de la mer que le tsunami atteint. Le processus est très intéressant, d'abord les vagues touchent le fond puis la vague devient plus raide et la vague se brise ensuite. Il peut y avoir plus d'une vague et la suivante peut être plus grosse que la précédente. Ceci est un exemple d'un petit tsunami sur une plage entraînant une plus grosse vague à quelques kilomètres de là.

Les tsunamis sont connus pour être très dangereux même s'ils ne peuvent pas endommager le littoral qu'ils frappent. Selon le Centre international d'information sur les tsunamis, les tsunamis les plus destructeurs se sont produits le long des côtes de la Californie, de l'Oregon, de Washington, de l'Alaska et d'Hawaï.

Selon le Centre d'information sur les tsunamis de l'Atlantique du Nord-Est et de la Méditerranée, la longueur d'onde est un facteur qui décrit les tsunamis causés par les vagues de vent (la longueur d'onde du tsunami est considérée comme plus longue que la longueur d'onde d'une vague de vent, elle peut mesurer plus de 200 km). La longueur d'onde est étroitement liée à la profondeur de la mer. Lorsque la profondeur de la mer diminue, la longueur d'onde diminue. Et en même temps, la hauteur de la vague augmente.

Image : NOAA


Voir la vidéo: Scientists Dug the Deepest Hole But Something Broke Their Drill (Octobre 2021).