Voici quelques photos prises à la plage :
Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi, lorsque vous êtes assis sur le rivage et que vous observez la mer, les houles viennent généralement vers vous comme si elles étaient parallèles à la côte ? En revanche, si vous étiez au milieu de la mer, sur un bateau, vous ne pourriez pas voir une direction préférentielle de propagation, car les vagues semblent se propager dans toutes les directions uniques.
Alors, pourquoi en s’approchant de la plage, les houles changent-elles de direction pour en prendre une parallèle au rivage ?
Partons de l’origine des vagues.
Les vagues peuvent prendre naissance très loin de la côte, au large, en raison de la friction entre les vents et les eaux de surface. Par exemple, lors d’une tempête, les vents se mettent à souffler en créant de toutes petites ondulations. Cela augmente l’adhérence de la surface de la mer, et tant que les vents continuent à souffler, la surface de la mer devient désordonnée. Les vagues se propagent dans chaque direction à des vitesses différentes qui dépendent de leur longueur d’onde (= la distance entre les crêtes successives d’une vague). Les vagues de grande longueur d’onde se déplacent plus rapidement et arrivent plus tôt sur le rivage que les vagues de petite longueur d’onde qui restent en arrière. En s’éloignant de la tempête, les vagues de longueurs d’onde différentes ont le temps de se séparer car elles se déplacent à une vitesse différente.
Même si ce n’est pas un jour de vent, vous pouvez observer de grosses vagues sur la plage, celles-ci peuvent provenir d’une tempête très éloignée de l’endroit où vous vous trouvez ! Même si cela semble terrifiant, les surfeurs ne surfent pas au milieu de la tempête… ils préfèrent les régions qui en sont éloignées, où le front des vagues est prévisible.
Réfraction des ondes
Les vagues en eaux profondes sont plus rapides, car elles ne ressentent pas la présence des fonds marins. Dès qu’elles arrivent dans des eaux moins profondes, leur vitesse devient proportionnelle à la profondeur : lorsque la profondeur diminue, la vitesse des vagues diminue également. Mais qu’est-ce qui fait qu’elles deviennent parallèles au rivage, même si elles s’approchent depuis une direction de propagation différente ?
Le processus physique de réfraction l’explique :
Imaginons d’avoir des vagues qui arrivent dans la direction de l’image, car elles proviennent d’une tempête qui était quelque part à l’Ouest. La partie A de la crête de la vague atteint des eaux plus tôt peu profondes, elle sent la présence du plancher océanique et cela va la ralentir. La partie B de la crête de la vague se déplace encore à une vitesse plus élevée lorsque la partie A est déjà dans les eaux peu profondes, ce qui entraîne une inclinaison.
En approchant de la côte, pour chaque ligne isobathimétrique (lignes de même profondeur d’eau), la crête des vagues subit une réfraction et elle se courbe à tout moment, devenant de plus en plus parallèle au rivage.
La prochaine fois que vous serez à la plage, ou la prochaine fois que vous sauterez sur des vagues parallèles, vous saurez pourquoi cela se produit et vous pourrez l’expliquer à vos amis et à votre famille!