C. T.
F Énergie / Maxwell (Équations de) / Photoélec-downloadModeText.vue.download 488 sur 625
La Grande Encyclopédie Larousse - Vol. 14
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tricité / Radiations / Rayonnement.
J. Mevel, les Ondes électromagnétiques (P. U. F., coll. « Que sais-je ? », 1964).
ondes océaniques
Variations périodiques affectant le milieu océanique et donnant lieu à la formation de crêtes caractérisées par leur hauteur, leur longueur d’onde et leur période (fig. 1).
Selon leur périodicité (fig. 2), on distingue les « ondes de surface », dont les plus importantes sont produites par le vent, et les « ondes longues » (de quelques minutes à quelques heures), qui sont des oscillations d’origine pro-
fonde (ébranlement sismique), atmosphérique ou astronomique.
Les ondes d’origine
profonde
Les tsunamis
Ce sont des ondes longues et solitaires produites par des bouleversements du fond marin tels que les tremblements de terre ou les éruptions volcaniques.
Mais tous ces ébranlements ne provoquent heureusement pas des tsunamis : sur 1 098 séismes survenus le long des côtes sud-américaines du Pacifique, 19 seulement s’accompagnèrent de tsunamis. En plein océan, ces ondes ont des caractéristiques modestes, avec des amplitudes de quelques décimètres (au maximum) et des longueurs démesurées allant de 150 à 350 km. Aussi y passent-elles le plus souvent inaperçues et est-on fort peu documenté sur leurs trajectoires. On sait qu’une telle onde se propage à partir du point d’ébranlement en rayonnant dans tout l’océan mondial comme un long frisson planétaire. La grande explosion du Krakatoa (îles de la Sonde, 1883) a engendré un tsunami qui a traversé tout le Pacifique, puis passé dans l’Atlantique, où il fut ressenti, d’ailleurs faiblement, sur les côtes d’Europe une trentaine d’heures après son départ. La propagation se fait donc à des vitesses considérables, proportionnelles à la hauteur d’eau : au-dessus des grands fonds (5 000 m et plus), la vitesse peut atteindre 1 000 km/h. Un tsunami formé sur la « ceinture de feu » du Pacifique met entre 6 et 15 heures pour atteindre l’archipel des Hawaii (fig. 3). Le tsunami provoqué par le tremblement de terre du Chili du 23 mai 1960 gagna les côtes du nord-est de l’Asie en moins de 24 heures (fig. 4). En abordant les plates-formes continentales, l’onde est brutalement freinée, et sa vitesse tombe à 200 km/h par des fonds de 200 m, puis à 50 km/h par des fonds de 10 m.
À l’approche des côtes, l’onde est fortement amplifiée (de quelques mètres à plusieurs dizaines de mètres de hauteur) et décomposée en train de vagues (ou « lames de fond ») espacées de 10 à 100 minutes, qui viennent déferler sur la côte pendant plusieurs heures, voire plusieurs jours. La première manifesta-
tion spectaculaire est un retrait anormal des eaux (qui peut faire découvrir le fond de certaines baies), suivi d’une ou de plusieurs vagues culminantes susceptibles de provoquer de véritables catastrophes en rasant des ports, en dé-
plaçant des embarcations à l’intérieur des terres. Comme pour une vague
ordinaire, la hauteur de l’onde défer-lante varie selon l’exposition et la morphologie des fonds les plus proches : les rivages placés derrière des vallées sous-marines ou abrités par des cordons littoraux ou des récifs coralliens sont peu touchés et même parfois totalement épargnés.
Les ondes internes
Ce sont des fluctuations périodiques de la température et de la salinité enregistrées à une certaine immersion.
Elles peuvent se manifester au niveau de la couche de saut (thermocline ou halocline) ou affecter l’ensemble de la couche d’eau. Le phénomène ne
se traduisant pas en surface, le terme d’ondes (ou marées) internes lui fut réservé. Tout se passe comme si se produisait un déplacement de l’eau entraînant des molécules de qualités différentes. Sur les diagrammes (fig. 5), les ondes internes sont exprimées par le dessin ondulatoire des isothermes et des isohalines avec des amplitudes de plusieurs dizaines de mètres. Les pé-
riodes sont très variées, pouvant aller de 10 minutes à 14 jours.
L’origine de ces oscillations est encore mal connue. Pour celles dont la périodicité est de l’ordre de quelques minutes, des causes d’ordre météorologique sont probables. Les oscillations de plus longues périodes (plusieurs heures) sont en relation apparente avec le passage de l’onde de marée (fig. 6), mais les modalités de l’influence de celle-ci restent obscures. Quoi qu’il en soit, plusieurs phénomènes ont été portés au compte des ondes internes, notamment le phénomène des « eaux mortes » (ondes observées au niveau de l’halocline dans les régions notablement dessalées en surface, comme les estuaires, certains détroits, les bordures de la banquise), susceptibles de ralentir la marche des navires. Les ondes
internes des eaux profondes semblent avoir une certaine influence sur la progression des véhicules sous-marins.
La prédiction des ondes
Plus que tout autre phénomène océanique, les ondes océaniques ont pour le marin une importance capitale. Aussi s’eston très tôt préoccupé de les analyser, puis de les prévoir selon des méthodes de plus en plus perfectionnées par le progrès de l’instrumentation et de la mathématique.
Le plus remarquable travail de ce genre (et le premier en date) fut la prédiction de la marée. La décomposition de l’onde enregistrée en toutes ses composantes (ou marées partielles) est appelée analyse harmonique (sir George Darwin*) ; on en dé-
duit les « constantes harmoniques » de ces diverses ondes. À partir de ces données, on peut, à l’aide d’un appareil (ou « tide predictor », conçu par Lord Kelvin), actuellement de plus en plus remplacé par l’ordinateur, calculer les ondes à venir dans leur amplitude et leur progression. Les services hydrographiques des pays maritimes sont alors en mesure de publier chaque année des « annuaires de marées » et des « annuaires de courants » qui permettent aux navigateurs, aux pêcheurs, à l’ingénieur de connaître la hauteur d’eau, la vitesse et downloadModeText.vue.download 489 sur 625
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la direction des courants pour toutes les régions à un moment quelconque.
Les grandes opérations amphibies de la Seconde Guerre mondiale (notamment le débarquement sur les côtes de Normandie) ont été l’occasion de la mise au point de méthodes permettant de prévoir les vagues et les houles. Des formules transcrites sous la forme d’abaques donnent leurs caractéristiques dans les aires de génération et d’amortissement à partir des situations météorologiques qui les conditionnent.
Pareillement, des résultats satisfaisants ont été obtenus pour la prévision des ondes de tempête, au moins pour la zone tempérée, qui dispose d’un important réseau de navires météorologiques stationnaires (v. Atlantique [océan], Pacifique [océan]).
Les très importants dégâts provoqués par le grand tsunami du 1er avril 1946 ont amené les États-Unis à décider la mise en place, dans le Pacifique, d’un système d’alerte comprenant 71 stations maré-
graphiques et séismologiques, réparties sur toute la façade américaine et sur une partie de celle de l’Asie. La station pilote installée à Honolulu (aux Hawaii) étudie et localise tous les épicentres des tremblements de terre survenant sur la « ceinture de feu ». Si l’un d’entre eux se révèle dangereux, toutes les stations sont averties grâce à des cartes donnant les temps de parcours entre les zones perturbatrices et les littoraux les plus menacés de l’arrivée d’une onde probable. Si celle-ci est estimée d’importance anormale, l’alerte est donnée à tous les services officiels, qui mettent en application un plan de protection des sites exposés et d’évacuation des populations menacées. Des avis urgents sont diffusés à tous les navires croisant dans les parages des littoraux sur lesquels pèse un risque, aussi faible soit-il. Le système a montré son efficacité six ans plus tard, lors du séisme du 4 novembre 1952, qui ne fit aucune victime, car les autorités des Hawaii avaient disposé de plus de quatre heures pour prendre toutes leurs dispositions face au danger.