La vague a pour origine le soleil. En effet, celui-ci réchauffe la surface de l’océan, donc la température de l’eau augmente. Par l’évaporation de ces masses chaudes, l’air se réchauffe et s’élève (car sa densité est la plus faible à cause de la chaleur), puis se refroidit au contact des couches d’air froides. Cette différence de température engendre une dépression donc les vents.
Ce vent soufflant sur les océans, agite le plan d’eau et génère des ondulations, ce qui deviendra la houle.
La vague est une onde mécanique progressive sinusoïdale. C’est la propagation dans l’eau d’une perturbation sans transport de matière. De plus, c’est une onde transversale : le sens de propagation des particules d’eau est orthogonal à la direction de propagation de la vague.
Une onde se caractérise par :
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Sa longueur d’onde λ ou période spatiale. C’est la distance qui sépare 2 crêtes en un même point.
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Sa fréquence υ ou sa période temporelle. C’est le temps qui s’écoule en une période spatiale.
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Son amplitude A, la hauteur de crête par rapport au niveau de la mer.
La célérité de l’onde donc en l’occurrence de la houle est définie par le rapport de la distance par le temps.
C=d/T
or d=λ
C=λ/T
or 1/T=υ
Donc C= λ.υ
Comme dit précédemment, il n’y a pas de transport de matière. C'est-à-dire que les particules d’eau sont mises en mouvement mais gardent la même position. Elles oscillent de haut en bas.
Le vent qui forme la houle peut aussi la modifier
Trois facteurs déterminent l’amplitude de la houle :
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La force du vent
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La durée pendant la quelle il souffle
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La surface de l’océan affectée par le vent (fetch)
Exemple : si le vent est à 40km sur 200Km pendant 15h, il y aura un creux de 2,5m
Remarque : les vents peuvent aussi aller en sens contraire, dans ce cas il y aura un déferlement précoce après la rencontre de 2 vagues (mouton)
En outre, plus le vent est fort, plus ka période de croissance sera longue.
Le vent génère le courant de dérive. Il entraîne la surface de l’eau et ainsi les eaux plus profondes. Pas l’intermédiaire de la force de Coriolis, la rotation terrestre modifie la direction du courant : c’est un mouvement assez lent de la terre qui engendre un courant moyen qui s’oppose au mouvement circulaire des particules d’eau. Ces mouvements forment la dérivent de Stokes.
Le voyage de la houle se fait sans transport de matière. En effet, au passage de l’onde, les particules d’eau sont mises en mouvement mais restent à la même position. C’est l’énergie et non l’eau qui est transportée par les vagues.
Avant d’arriver sur les côtes, les vagues rencontrent de hauts fonds qui les déforment.
Les conséquences du fond marin sur les vagues sont :
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La houle ralentie
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La hauteur des vagues augmente
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Leur longueur d’ondes diminue
A l’inverse, la période reste constante.
Lorsque la vague se cambre, la vitesse des particules d’eau de la crête est plus grande que celles des particules dans le creux de la vague.
Lorsque le crête n’est plus en équilibre, la vague déferle.
Remarque : le couleur blanche de l’écume est due aux particules d’eau enfermées par la crête de la vague au moment où elle s’effondre.
Lors du déferlement, la vague projette une nappe d’eau écumante qui submerge le rivage avant de se retirer, formant un courant.
La morphologie de la croute océanique influence la trajectoire de l’onde marine.
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C'est le plus spectaculaire. Il intervient généralement pour des houles moyennes à longues, plus rapides, et sur les plages de pente plus marquée. La rupture d'équilibre de l'onde est tellement brutale que la partie supérieure de la vague projetée an avant vient percuter le bas de la vague. Se forme alors le tube, tant recherché par le surfeur. Le vent de terre (off shore) retarde encore le point de déséquilibre en soutenant la paroi dressée et creuse encore plus le tube. Le déferlement plongeant, c'est aussi une masse d'eau considérable qui vient frapper l'eau, la plage ou le surfeur car un mètre cube d'eau pèse une tonne.
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Il s'obsèrve principalement sur les plages de faible pente. La rupture d'équilibre de l'onde est lente. La crête de la vague s'écroule et glisse progressivement sur la pente déferlant; plus la houle est courte au large, plus on a de chance d'observer ce type de déferlement. Un vent qui souffle du large (on shore) pousse les crêtes des vagues vers l'avant. Celles-ci s'écroulent sous forme de mousses avant même le point de déséquilibre atteint.
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Il se produit lorsque la pente de la plage est très important. La vague s'écrase alors sur elle-même. Contrairement aux deux autres, on ne rencontre que très rarement ce type de déferlement sur la côte aquitaine, mais plus fréquemment sur les plages de Méditerranée. C'est un phénomène que l'on observe sur les berges d'un fleuve ou d'un lac après le passage d'un bateau.
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1.réflexion
Quand une vague butte contre un obstacle, celui-ci réfléchi une partie de l’onde qui repart en sens inverse et percute la vague suivante en repartant vers le large (backwash)
2.Diffraction
On appelle diffraction l’ensemble des phénomènes qui accompagnent la propagation d’une onde après interaction avec un système matériel comme une digue séparée par une fente.
3.Réfraction
Modification de la trajectoire suite à la rencontre d’un obstacle du type récif corallien, banc de sable ou rocher.
