Les vagues

Une vague est une onde mécanique qui se propage à l’interface entre la surface de l’eau et l’air.
Elle est caractérisée par sa longueur d'onde, son amplitude, sa période et sa célérité.

La longueur d’onde correspond à la distance entre deux vagues (crêtes) successives.
L’amplitude se calcule en divisant la hauteur de la vague (mesurée entre la crête et le creux) par deux.
La période représente l’intervalle de temps en secondes s’écoulant entre le passage de deux crêtes de vagues.
La célérité (ou vitesse de déplacement d’une vague) est le rapport de la longueur d’onde par la période.

Le vent est le facteur principal de la formation des vagues.
Un écoulement de type turbulent se forme dans les très basses couches atmosphériques. Ceci provoque des ondulations au niveau de la surface des océans qui sont d’autant plus importantes que le vent est fort.

Une très faible brise génère des rides éparses sur l’eau. Elles se déplacent plus lentement que le vent qui les a engendrées. Elles disparaissent très vite dès que le vent cesse.

A partir de 5 nœuds de vent, les vagues sont entretenues.
Dès que le vent souffle à plus de dix nœuds, le creux des vagues augmente plus vite que la longueur d’onde et la courbure de la crête augmente. La crête devient instable et bascule vers l’avant, des moutons se forment. Plus la vitesse du vent augmente, plus le nombre de moutons est important.

La zone où les vagues sont engendrées par le vent local est appelée la mer du vent. Dans cette zone, le vent n’est pas régulier en force et en direction (rafales), il provoque la formation de vagues de tailles différentes ; la mer est hachée.

Au fur et à mesure que les vagues s’éloignent de leur zone de génération (la mer du vent), elles se regroupent en fonction de leur énergie et de leur longueur d’onde et forment un train de vagues.
La célérité (vitesse de propagation) d’un train de vagues et l’énergie transportée par les vagues sont proportionnelles à la longueur d’onde et à la période.

Les vagues de courte période se déplacent moins vite, perdent leur énergie, s’amortissent puis disparaissent rapidement.
Les vagues à longue période se déplacent plus vite et peuvent parcourir de longues distances. Elles sont régulières et puissantes, elles forment un train de vagues appelé la houle. La houle se poursuit même si le vent cesse.

La hauteur des vagues dépend de la force du vent, de sa durée et de l’étendue sur laquelle il souffle avec une direction à peu près constante (fetch).
La hauteur des vagues, indiquée dans les bulletins météorologiques, se calcule à partir de la formule mathématique suivante :
H1/3 = N/3 ou H1/10 = N/10
H1/3 (ou H1/10) est appelé hauteur significative des vagues. Cette valeur correspond à l’amplitude moyenne des trois (N/3) ou des dix (N/10) plus hautes vagues observées en un lieu donné et à un moment précis.

Les vagues peuvent également résulter de l’action de différents paramètres tels que les ondes de marée ou les ondes sismiques.