OCÉAN ET MERS (Eaux marines)Mouvements
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Ondes de périodes supérieures
Si les houles et les vagues sont caractérisées par une période ne dépassant guère 30 secondes, les eaux marines peuvent aussi être perturbées par des ondes de période supérieure. Un exemple en est représenté par les ondes ou marées de périodes voisines de 12 et 24 heures et qui ne sont qu'un aspect particulier d'un ensemble assez composite, groupé sous le vocable d'ondes longues et dont quelques exemples sont donnés ci-après.
Les ondes de périodes s'échelonnant entre une trentaine de secondes et cinq minutes environ sont appelées infravagues ; elles paraissent résulter de phénomènes complexes se développant dans des zones où existent des vagues de vent de périodes bien plus courtes.
Les véritables ondes longues, et dont la longueur est considérable par rapport à la profondeur, sont représentées par deux catégories principales : les ondes de tempête et les tsunamis.
Les ondes et les tempêtes sont, comme leur nom l'indique, d'origine météorologique : des dépressions barométriques très creuses se déplaçant sur une zone marine provoquent des variations de niveau (une baisse de 1 millibar de la pression atmosphérique élève le niveau de la mer de 1 cm) ; à ces variations de niveau se superposent des effets liés à la force d'entraînement du vent (courants, houles, vagues, afflux d'eau lorsque le vent souffle vers la terre) et parfois ceux de l'onde de marée. Lorsque la vitesse de déplacement de la dépression est égale à la vitesse de propagation de l'onde d'oscillation propre du bassin, survient un phénomène de résonance, et les conséquences en sont d'autant plus graves que la diminution de profondeur au voisinage du rivage en accroît l'amplitude. De telles ondes de tempête provoquent fréquemment de terribles catastrophes sur les côtes méridionales de la mer du Nord.
Les tsunamis, eux, sont des ondes longues provoquées par des tremblements de terre, des avalanches atteignant la mer, des éboulements sous-marins. Ces phénomènes engendrent localement une onde qui, en raison de l'incompressibilité de l'eau, se répercute de façon centrifuge à partir du point d'ébranlement et sur des distances considérables. Les oscillations des tsunamis, dont la période est de l'ordre de un quart d'heure et la longueur d'onde de l'ordre de 100 milles marins, se propagent sur des distances énormes à des vitesses de plusieurs centaines de kilomètres à l'heure et provoquent, lorsqu'elles arrivent sur les rivages, de véritables cataclysmes, tant à cause de leur vitesse élevée qu'en raison de leur amplitude, qui peut dépasser 30 mètres.
Les oscillations du niveau de la mer examinées jusqu'ici, quelle qu'en soit la force génératrice, ont été envisagées essentiellement au sein d'une couche d'eau relativement superficielle et supposée homogène. En fait, des mesures au point fixe à profondeur constante montrent fréquemment, principalement au-dessus des talus continentaux, des oscillations périodiques de la température et de la salinité. Il existe donc, dans les profondeurs océaniques, des ondes internes, extraordinairement complexes, issues de causes diverses et interférentes : marées, houles, perturbations atmosphériques, etc.
Enfin, un type très particulier d'oscillation du niveau de la mer est représenté par ce qu'on appelle les seiches, qui sont des ondes stationnaires développées sous l'influence d'une force extérieure agissant sur l'eau contenue dans un bassin bien délimité. Décrites pour la première fois dans des lacs (cf. lacs), les seiches ne se manifestent, dans les milieux océaniques, qu'au sein de baies relativement fermées ; à chaque baie correspond une onde stationnaire propre, dont les caractéristiques dépendent des dimensions, de la profondeur, des propriétés de l'eau, etc. Les seiches côtières peuvent être déclenchées par les facteurs les plus variés : modification brusque de la pression barométrique, coup de vent, arrivée à la côte d'une onde longue en provenance du large... L'oscillation persiste évidemment tant qu'agit la force génératrice ; lorsque celle-ci cesse, l'oscillation continue en s'affaiblissant graduellement, au fur et à mesure que l'énergie reçue est dissipée par les effets de la viscosité interne et du frottement sur le fond.
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Écrit par :
- Jean-Marie PÉRÈS : membre de l'Institut de France, commandeur de la Légion d'honneur, professeur émérite de l'université de la méditerranée Aix-Marseille-II
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Pour citer l’article
Jean-Marie PÉRÈS, « OCÉAN ET MERS (Eaux marines) - Mouvements », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 21 janvier 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/ocean-et-mers-eaux-marines-mouvements/