Le grand jour est arrivé ! Aujourd'hui a lieu la "fameuse" régate organisée par le club de voile du centre de vacances. Yann et Gael se sont entraînés tout l'été avec leur dériveur, un catamaran dont ils ont peaufiné tous les réglages. Pourtant, ils ne sont pas très sûrs d'eux ... c'est que, aujourd'hui 'y'a d'la vague" comme disent les marins !

Remplissez une bassine d'eau, posez-là sur une table, baissez-vous et soufflez sur l'eau : de petites ondulations apparaissent à sa surface. Quand le vent souffle à la surface de la mer, c'est pareil : il engendre des petites ondulations. S'il souffle assez longtemps et sur une assez grande distance, des vagues se forment. L'eau monte et descend régulièrement : les vagues sont des ondes provoquées par le frottement du vent sur la surface de l'eau. Ellles sont en particulier caractérisées par leur longueur d'onde, la longueur entre deux crêtes, égale à celle entre deux creux (Fig.1).

Figure 1 : Les vagues sont des ondes

Certes les vagues se propagent (avec une vitesse qui croît avec leur longueur d'onde) mais elles ne propagent pas l'eau avec elles... ce qui se propage, c'est l'énergie ! Si Yan, de son bateau, lance un bouchon en liège, il peut noter que, assurément, le bouchon bouge - il monte et descend avec les vagues - mais il n'avance pas avec elles. C'est que chaque petit volume d'eau, même s'il se déplace au passage de l'onde, reste en moyenne à la même position. Au large, là où l'océan est profond, ces petits volumes d'eau décrivent un cercle (Fig. 2), avançant au passage d'une crête puis reculant au passage d'un creux (on peut comparer ce mouvement circulaire à celui des rouleaux d'un tapis roulant : le tapis avance mais pas les rouleaux !). En surface, le cercle que ces petits volumes d'eau décrivent correspond à la hauteur de la vague. Et au fond ? Plus on descend, plus les cercles sont petits.

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Figure 2 : Mouvement de l'eau dans les vagues en eau profonde

Et près des côtes ? Près des côtes, quand "le fond remonte", la danse des gouttes d'eau change : les cercles sont aplatis en ellipse (Fig.3).

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Figure 3 : Mouvement de l'eau dans les vagues en eau peu profonde

Encore plus près du bord, les vagues sont ralenties par leur frottement sur le fond et, de ce fait, leur longueur d'onde diminue. Le tout s'accompagne d'une augmentation de leur hauteur (l'amplitude de l'onde). Quand les vagues arrivent sur le rivage, la profondeur de l'eau devient très faible : leur vitesse n'est alors plus gouvernée par les mêmes lois qu'au large. Elle n'est plus du tout liée à leur longueur d'onde mais uniquement à la profondeur de l'eau. Le sommet des vagues se propage ainsi plus vite que le creux : les vagues se déforment, leur crête est de moins en moins en équilibre... puis s'effondre. Les vagues déferlent, projetant en avant des gouttes d'eau dans un "nuage" d'écume.

Ce n'est donc pas la hauteur des vagues au large qui inquiète nos deux navigateurs... Majestueux, les forts rouleaux du bord s'offrent à leur regard. Comment les affronter et les passer pour atteindre la ligne de départ, située à 500 mètres du bord ?

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La mer
Au ciel d'été confond
Ses blancs moutons
Avec les anges si purs
La mer bergère d'azur
Infinie
La mer, Charles Trenet

Publié le 08/02/13

Modifié le 13/11/19