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Accueil > Connaissances > Houle
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1. Généralités :

1.1. Définitions des paramètres
1.2. Génération : Mer du vent et houle
1.3. Fetch et durée d’action du vent
1.4. Energie
1.5. Propagation en eau profonde
1.6. Dissipation
1.7. Transformation en eau profonde : Réfraction
1.8. Phénomène de réfraction en quelques exemples

2. Houle cyclonique et onde de tempête :

2.1. les dangers du cyclone
2.2. Houle dans les cyclones tropicaux
2.3. Onde de tempête ou Surcôte
2.4. Marée de Tempête

Définitions des paramètres
L : Longueur d’onde : distance horizontale entre 2 crêtes
H : Hauteur de la houle : différence d’élévation entre la crête et le creux.
T = Période : intervalle de temps entre le passage de 2 crêtes successives en un point fixe.
c = L / T : Célérité de l’onde ou Vitesse de phase : la vitesse à laquelle la vague se déplace.
a : Amplitude : déplacement maximum par rapport au niveau moyen de la mer.

   
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Génération : Mer du vent et houle
On distingue deux types de vagues :
   
celles qui sont encore sous l’action du vent (mer du vent )
et celles qui ne le sont plus (houle).
MER du VENT
   
celles qui sont encore sous l’action du vent (mer du vent )
et celles qui ne le sont plus (houle).
 
HOULE
   
Vagues observées dans les zones où le vent ne peut les faire grossir .
Aspect régulier .
  Longueurs d'onde généralement plus importantes .
Fetch et durée d’action du vent
Fetch : Longueur de l'aire génératrice.

Les caractéristiques des vagues sont fonction :
- de la vitesse du vent
- de sa durée d’action
- du fetch

 
   
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Energie

L’énergie des vagues par unité d’aire de surface de la mer est proportionnelle au carré de la hauteur de la vague avant le déferlement : E = H.H

Propagation en eau profonde

Plus l’onde est longue, plus elle a des répercussions profondes.

Au delà d’une profondeur supérieure à la moitié de la longueur d’onde la houle n’a plus d’impact.

Exemple : si la distance entre deux crêtes est de 50 mètres, la houle n’est plus ressentie à 25 mètres de profondeur.

 
   
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Dissipation

Au fur et à mesure que la houle s'éloigne de la dépression qui l'a générée, sa hauteur diminue.
Exemple : des vagues de 6 à 9 m dans une dépression faisant 600 km de largeur, atteindront 1,8 à 2,70 mètre à 3600 KM de distance de la dépression.

Transformation en eau profonde : Réfraction

La réfraction est la modification de la direction de propagation en fonction de la profondeur.
En eau peu profonde la célérité diminue.
Quand les vagues arrivent dans l’eau dont la profondeur diminue, il résulte une augmentation de leur énergie .
Ceci explique les surélévations dévastatrices qui surviennent dans le cas des tsunamis.

   
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Phénomène de réfraction en quelques exemples
 

   
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les dangers du cyclone

Quels sont les effets des cyclones ?
( Voir graphiques image ) .

Le vent : outre les accidents mortels dont il peut être à l'origine, il est également responsable de dégâts matériels:

- aux habitations lorsque celles-ci n'obéissent pas à certaines normes de construction .
- aux infrastructures publiques (eau, électricité, téléphone, ports, ... )
- à la végétation (arbres déracinés, branches brisées, ... ).

Sur les îles, notamment aux débouchés des vallées, le relief peut-être la cause de renforcements très importants du vent, même sur les côtes considérées comme abritées.

La mer : le long des rivages dont le niveau au-dessus de la mer ne dépasse pas quelques mètres (c'est le cas des atolls de Polynésie ou des bandes littorales des îles hautes), les dégâts occasionnés par la houle et la marée de tempête levées par un cyclone, peuvent êtres considérables. Peu d'infrastructures résistent à l'énorme énergie dégagée par une mer en furie qui peut submerger complètement un atoll, emportant tout sur son passage.

   
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Houle dans les cyclones tropicaux

Quels sont les effets des cyclones ?
( Voir graphiques image ) .

Le vent : outre les accidents mortels dont il peut être à l'origine, il est également responsable de dégâts matériels:

- aux habitations lorsque celles-ci n'obéissent pas à certaines normes de construction .
- aux infrastructures publiques (eau, électricité, téléphone, ports, ... )
- à la végétation (arbres déracinés, branches brisées, ... ).

Sur les îles, notamment aux débouchés des vallées, le relief peut-être la cause de renforcements très importants du vent, même sur les côtes considérées comme abritées.

La mer : le long des rivages dont le niveau au-dessus de la mer ne dépasse pas quelques mètres (c'est le cas des atolls de Polynésie ou des bandes littorales des îles hautes), les dégâts occasionnés par la houle et la marée de tempête levées par un cyclone, peuvent êtres considérables. Peu d'infrastructures résistent à l'énorme énergie dégagée par une mer en furie qui peut submerger complètement un atoll, emportant tout sur son passage.

   
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Onde de tempête ou Surcôte

Lorsqu'un cyclone aborde une côte, deux phénomènes se conjuguent : le forçage du vent et l'effet du baromètre inverse.

FORCAGE DU VENT
Dans un cyclone tropical, les vents du demi-cercle dangereux (gauche dans HS) créent un courant dit courant de dérive.
Celui-ci n’a pas d’impact en eau profonde.
A l’approche d’une côte, ce courant conduit à une accumulation des eaux dans le quadrant avant.
Les eaux provoquent alors une surélévation du niveau de la mer.

EFFET DU BAROMETRE INVERSE
L’élévation de la mer due à de faibles pressions est appelé effet barométrique inverse.
A la zone de très basses pressions au centre du cyclone correspond une hausse du niveau de la mer.
Une baisse de pression de 10 hPa provoque une hausse de la mer de 10 cm.

La hausse du niveau de la mer est plus ou moins importante suivant :

- la force des vents
- la configuration de la côte
- la topographie du fond.

Une surcote de 2,50 mètres environ a été observée lors du passage de Orama sur Rangiroa en 1983, alors qu’au large l’élévation de la mer était inférieure à 1 mètre.

   
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Marée de Tempête

MAREE DE TEMPETE

exemple ci-dessus :
La marée astronomique A fait 1 mètre
L'onde de tempête C fait 4 mètres
La marée de tempête fera 4 m + 1m = 5 mètres

Dans le cas d’un cyclone tropical, la difficulté provient de la rotation des vents, de la variation d’intensité des vents et du déplacement du cyclone.

Dans un cyclone tropical, la zone de violente tempête est géographiquement très limitée (« fetch » court).
Toutefois, si un cyclone se déplace assez lentement, il peut accompagner ces vagues sur un temps plus long et leur permettre ainsi de continuer à se développer (fetch considérablement augmenté).

   
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