Breaking Wave Structure

... scrutant la mer, on ne s’étonne ruère de la présence des vagues. Cependant, l’étude des vagues est complexe. Actuellement, il n’existe aucun modèle mathématique qui rende compte de tout les processus en cause, notamment pour ce qui concerne leur origine, leur force ou leur énergie. On recommaît toutefois que le rôle du vent est primordial et qu’il agit comme instigateur des vagues. Par ailleurs, on sait que la dynamique des vagues en haute mer diffère de leur dynamique à proximité des côtes.

Ainsi, lorsqu’on observe les vagues depuis la plage, on note, au fur et à mesure qu’elles se rapprochent de la côte, un changement dans leur forme et leur direction. Tout d’abord, lorsque la profondeur de la tranche d’eau (Wd) est inférieure à l amoitié de la longueur d’onde (la moitié de la longueur entre deux crêtes: L/2), les vagues subissent des modifications. D’une part, elles se réfractent pour devenir perpendiculaires à la côte. D’autre part, l’onde d’oscillation (mouvement normal du serpentin) se transforme en onde de translation: il peut alors y avoir déferlement (figure 1).

Lors du déferlement, l’énergie des vagues se voit dissipée. Une portion est réfléchie hors de la mer sous la forme d’embruns (éclaboussures). L’autre, la plus grande portion, est dissipée en chaleur sur la plage et dans l’eau en un mouvement turbulent. Cette photographie a été réalisée dans un générateur de houle au CNRS en France. L’éclairage vert est obtenu à l’aide d’un laser. Il permet de visualiser en plan la structure des vagues. On observe ainsi les éclaboussures et les toubillons générés lors du déferlement.


Martin Daigneault
Quebec
Category 2 (Open) 1st prize


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