Ondes de vent : concept, structure et caractéristiques. Comment se forme une vague de vent ?

2024 Auteur: Henry Conors | [email protected]. Dernière modifié: 2024-02-12 07:11

La vague est un phénomène naturel qui détermine en grande partie le confort d'être en haute mer. Les petites vagues peuvent même ne pas être remarquées. Mais les gros sont capables de causer des dommages importants à un navire de mer et de nuire à ses passagers. Cet article se concentrera sur les vagues de vent. Quels sont-ils, comment sont-ils formés et quelles caractéristiques ont-ils ? Répondons ensemble à toutes ces questions !

Les vagues de vent - qu'est-ce que c'est ?

Aucun plan d'eau ne peut rester calme et immobile. Après tout, même le vent, dont la force est insignifiante, se reflétera certainement à sa surface. Une vague de vent se forme à la suite de l'impact direct du vent sur la surface de l'eau d'une mer ou d'un lac. Pour mieux comprendre le mécanisme de sa formation, vous pouvez observer un champ de blé par temps venteux.

Alors, comment se forment les vagues de vent ? Avec un vent léger, de légères ondulations apparaissent sur une surface calme de l'eau. Au fur et à mesure que sa vitesse augmente, de petites ondes rythmiques apparaissent. Progressivement, leur longueur et leur hauteur augmentent. Avec plusà mesure que le vent s'intensifie, des «agneaux» d'écume blanche commencent à se former sur leurs crêtes. La vitesse des vagues de vent peut varier considérablement (de 10 à 90 km/h). Une fois que le vent s'est arrêté en mer, vous pouvez voir de longues vagues basses et douces, appelées houle.

Il est important de noter que l'eau est une substance beaucoup plus dense que l'air. En conséquence, la surface du réservoir "retarde" un peu après l'impact du vent, et les ondulations ne se transforment en vagues qu'après un certain temps.

Les vagues de vent doivent être distinguées des tsunamis et des marées. Les premières surviennent à la suite d'une activité sismique accrue de la croûte terrestre, et les secondes à la suite de l'impact du satellite de notre planète, la Lune.

Structure des vagues

Une vague de vent se compose de plusieurs éléments (voir schéma ci-dessous):

• La crête est le point le plus haut de la vague.
• Le fond est le point le plus bas de la vague.
• Pistes - sous le vent et au vent.

La pente sous le vent (avant) d'une vague est toujours plus raide que celle au vent. Ici, en passant, il y a une analogie directe avec les dunes de sable, qui se forment également sous l'influence du vent. A l'approche du rivage, la semelle de la vague ralentit au fond du réservoir, et sa crête se renverse, se brisant en de nombreux embruns. Ce processus s'accompagne d'une destruction active des roches. Si la vague frappe un rocher côtier, l'eau est projetée sous la forme d'une puissante colonne mousseuse, dont la hauteur peut atteindre plusieurs dizaines de mètres.

Caractéristiques des vagues de vent

En océanographie, il existe quatre caractéristiques principales de la vague marine. C'est:

• La hauteur est la distance verticale entre la semelle et la crête.
• Length - la distance entre deux crêtes de vagues adjacentes.
• Vitesse - la distance parcourue par la crête de la vague par unité de temps (généralement mesurée en mètres par seconde).
• La pente est le rapport entre la hauteur de la vague et la moitié de sa longueur.

La longueur des vagues de vent varie considérablement de 0,5 à 250 mètres, la hauteur peut atteindre 20-25 mètres. Les vagues les plus puissantes sont observées dans l'hémisphère sud, en pleine mer. Ici, la vitesse de leur déplacement atteint souvent 15-20 m/s. Les plus petites vagues sont typiques des mers intérieures qui pénètrent profondément dans le continent (par exemple, pour la mer Noire ou la mer d'Azov).

Vague de la mer: échelle

L'état de la mer est un terme utilisé en science océanographique pour déterminer l'état de la surface libre de grandes étendues d'eau (lacs, mers, océans). Elle se caractérise tout d'abord par la hauteur des vagues et leur force. Pour évaluer le degré de rugosité de la mer, une échelle à 9 points développée par l'Organisation météorologique mondiale est utilisée.

Score	Nom	Hauteur des vagues (m)	Signes extérieurs
0	Mer parfaitement calme	0	La surface de la mer est lisse
1	Mer calme	0-0, 1	Ondulations et légères vagues
2	Faible excitation	0, 1-0, 5	Les crêtes des vagues commencent à basculer, mais il n'y a pas encore d'écume
3	Légère excitation	0, 5-1, 25	Parfois, des "agneaux" apparaissent sur les crêtes des vagues
4	Excitation modérée	1, 25-2, 5	Les "agneaux" sont présents en grande quantité
5	Mer agitée	2, 5-4	De grandes crêtes apparaissent
6	Grande agitation	4-6	Les crêtes forment de grandes ondes de tempête
7	Excitation intense	6-9	La mousse s'étire en bandes et recouvre partiellement les pentes des vagues
8	Excitation très forte	9-14	La mousse recouvre complètement les pentes des vagues
9	Excitation exceptionnelle	Plus de 14	Toute la surface des vagues est recouverte d'une épaisse couche de mousse. L'air est saturé de poussière d'eau. La visibilité chute fortement.

Les vagues de la mer comme source d'énergie

UtiliserL'énergie naturelle des vagues de l'océan est l'un des domaines prometteurs de l'industrie de l'énergie électrique alternative. Les scientifiques ont calculé que la puissance totale de toutes les vagues de vent sur la planète est de 10²⁰ J/heure. C'est un chiffre colossal, mais le problème est qu'il est très difficile d'obtenir et d'utiliser cette énergie.

Aujourd'hui, des pays comme la Grande-Bretagne, l'Irlande, la Norvège et l'Inde sont sérieusement engagés dans le développement de l'énergie des vagues. Le fonctionnement de la centrale houlomotrice est basé sur la conversion de l'énergie mécanique de la houle en énergie électrique au moyen de mécanismes de travail composés de flotteurs, de pales et de pendules spéciaux.

La première centrale de ce type a été lancée en Norvège en 1985. Sa puissance est de 850 kW. Aujourd'hui, un certain nombre de pays utilisent l'énergie des vagues pour alimenter des bouées autonomes, des bateaux-phares, des fermes de mariculture et même de petites plates-formes de forage.