Mouvements en mer

Mouvements
Vent, houle, vagues, marées et
en
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mer
Le vent
courants, autant de phénomènes que
Le vent est un déplacement d'air entre une zone de hautes
pressions ou anticyclone et une zone de basses pressions ou
dépression.
qu'il nous est souvent difficile
La différence de pression entre un anticyclone et une dépression
d'expliquer clairement.
est due à des différences de température. En effet, quand l'air se
réchauffe, il se dilate et devient plus léger et a tendance à monter
en altitude. Une dépression se crée à sa base. Au contraire quand l'air se refroidit, il se condense et devient plus
dense. Il se crée alors une surpression appelée anticyclone. L'air froid de l'anticyclone va s'engouffrer vers la
dépression. Ce rapide déplacement d'air provoque des rafales de vent. Plus la différence de température et donc
de pression est grande, plus le vent souffle fort.
nous pouvons tous observer mais
Vitesse et force du vent
L'échelle de Beaufort
La vitesse du vent se mesure grâce à un anémomètre et la direction du vent
grâce à une manche à air ou une girouette.
La force du vent est déterminée, grâce à l'échelle de Beaufort, en fonction de :
- sa vitesse
- de son influence sur l'état de la mer
- de son impact sur le milieu terrestre
C'est
un
système
de
graduation de la force du
vent de 0 à 12 qui a été
inventé par l'amiral anglais
François Beaufort en 1805.
Les vents régionaux
Il existe différents types de vents qui soufflent dans toutes les régions du monde. En France, il en existe plus
d'une quarantaine dont les plus connus en Provence-Alpes-Côte d'Azur sont le Mistral et le vent d’est.
En frange côtière, on rencontre la brise thermique qui est un phénomène saisonnier.
La brise thermique
Phénomène estival, elle est créée par une différence de température entre la terre et la mer.
Pendant la journée, la terre se réchauffe plus vite que la mer. L'air qui se trouve audessus de la terre est plus chaud que celui qui est au-dessus de la mer. Il se crée alors
une dépression au-dessus de la terre et une surpression au-dessus de la mer.
Un déplacement d'air froid se fait de la mer vers la terre. Ce vent est appelé la brise de
mer. Cet air froid est chargé d'humidité. Il va se condenser et donner naissance à des
nuages appelés "cumulus de beau temps". Ces cumulus se forment au-dessus des
reliefs et disparaissent en fin d'après-midi.
La nuit, la terre se refroidit plus vite que la mer. L'air qui se trouve au-dessus de la mer
est plus chaud que celui qui est au-dessus de la terre. Cet air chaud s'élève créant une
dépression. Il est remplacé par de l'air plus froid et sec venant de la terre. Le
déplacement d'air se fait de la terre vers la mer. Ce vent est appelé la brise de terre.
En fin de nuit, le sol froid condense la vapeur d’eau rejetée par les plantes et provoque
la rosée et les brumes matinales.
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La houle et les vagues
Une vague est une onde qui se propage à la surface de l'eau, sans entraîner de déplacement des masses d’eau.
Elle est caractérisée par une longueur d'onde (en mètres), une amplitude (en mètres) et une période (en secondes).
crête
amplitude
longueur d’onde
Représentation schématique
d’une onde
creux
En pleine mer, la naissance des vagues
La principale cause de la formation des vagues est le vent. A la surface de
l'eau, le vent s'écoule de façon turbulente et provoque l'apparition
d'ondulations plus ou moins marquées. La hauteur des vagues dépendra
donc de la vitesse du vent, mais également de sa durée et de son fetch*.
Différentes vagues sont formées dans une zone dite "de génération". Elles
rayonnent autour de ce point central. Cependant, seules les vagues ayant
une vitesse inférieure ou proche de celle du vent peuvent être entretenues
et voyageront à travers la mer. Les autres déferleront et formeront ce que
l'on appelle "les moutons" du large.
Au creux de la vague
Un vent de 40 km/h soufflant
sur 200 km durant 15 heures
engendre des creux de 2,5 m
et des creux de 11 à 14 m s'il
se met, pendant la même
période, à souffler à 100 km/h
sur un fetch* de 400 km.
Les tempêtes du large sont, par conséquent, à l'origine des ondes qui plissent la surface de la mer. Elles
s'ordonnent en ondes successives, dites "trains de houle".
Les vagues se propagent ensuite dans des étendues marines de plus en plus loin de leur lieu de génération. Elles
forment ce que l'on appelle la houle*. La houle, venant du large, correspond en quelque sorte à une "vague
fossile" et peut être observée en l’absence de vent.
A l'approche des côtes, la mort des vagues
Lorsque la profondeur diminue à
l'approche des côtes, la houle se
modifie. Elle est freinée par le frottement
sur le fond et la hauteur de crête
augmente jusqu'à atteindre une courbure
limite et provoquer un basculement de
l'eau vers l'avant : c'est le déferlement.
Schéma du déferlement
*Fetch : étendue marine sur laquelle le vent souffle librement.
*Houle : mouvement ondulatoire de la mer, provoqué par le frottement du vent à la surface de
l’eau.
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Les courants
... de surface
La circulation des masses d'eaux en Méditerranée est liée à sa configuration. En effet, la Méditerranée est une
mer quasiment fermée dont les apports (précipitations*, ruissellement*) sont très faibles et ne compensent pas
l'évaporation* intense (environ 3 500 km3 d'eau par an). Le déficit en eau est comblé par un courant d'entrée
d'eaux fraîches, moins salées venant de l'Atlantique et entrant par le détroit de Gibraltar (environ 35 000 km3
d'eau par an). Si le détroit venait à se fermer, le niveau de la Méditerranée baisserait de 80 cm environ chaque
année. Ce courant de surface, après avoir longé les côtes de l'Afrique du Nord, se scinde en deux branches :
- l'une de ces branches remonte vers le nord, en direction des côtes occidentales de la Sardaigne et
de la Corse
- l'autre se divise de nouveau en deux courants. L'un parvient en mer Tyrrhénienne et l'autre emprunte
le détroit de Sicile pour parvenir en Méditerranée orientale.
A contre courant
Courants de surface en Méditerranée
Les phéniciens auraient, grâce à leur ingéniosité,
découvert l'existence de ces deux types de courants dans le détroit de Gibraltar : les courants de
surface et les courants de profondeur. En effet,
ils disposaient d’une grande voile à l'avant de
leur bateau. Ils la maintenaient près de la surface
ou la plongeaient plus profondément s'ils voulaient
respectivement entrer en Méditerranée ou en
sortir, en remontant le vent.
... de profondeur
Les courants de profondeur sont peu ou mal connus.
En mer Ionienne et en mer Egée, la forte évaporation
augmente la salinité des eaux. En devenant plus
denses, celles-ci plongent et viennent alimenter les
courants de profondeur. Les différentes branches des
courants profonds se réunissent progressivement en se
rapprochant du détroit de Gibraltar, pour former le
courant de sortie profond, inverse au courant d'entrée
de surface. Le débit* de ce courant de sortie est évalué
à 32 900 km3 d'eau par an.
Schéma du détroit de Gibraltar
(Courant d’entrée de surface et courant de sortie de profondeur)
*Précipitations : eau qui tombe du ciel vers la terre sous forme liquide (pluie) ou bien sous forme
solide (neige ou grêle).
*Ruissellement : écoulement des eaux de pluie à la surface d'un sol.
*Evaporation : transformation d'un liquide en vapeur sous l'action de la chaleur.
*Débit : volume d'eau qui s'écoule en une seconde, en un point donné d'un cours d'eau.
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Les marées
La marée astronomique
Elle existe bel et bien en Méditerranée sans être comparable à celle de l'océan Atlantique. Elle monte pendant
environ 6 heures : c'est la marée haute ou pleine mer. Puis, elle redescend pendant 6 heures, c'est la marée
basse ou basse mer. En France, la marée est dite semi-diurne car elle se produit deux fois par jour.
En Méditerranée, les amplitudes maximales enregistrées avoisinent les 60 cm. Cette variation est visible sur les
abrupts rocheux et les constructions portuaires, laissant apparaître à marée basse la végétation marine et bien
souvent les colonies de moules et de balanes immergées à marée haute.
La marée est un phénomène dû à l'influence sur la
terre de deux astres : la lune et le soleil. Ils exercent
une force d'attraction sur tout ce qui peut se déformer
à la surface du globe, comme les masses d'eau des
océans et des mers. Cette force d'attraction dépend
de la taille des astres et de leur distance par rapport
à la terre. Ainsi, le soleil exerce une attraction non
négligeable sur la terre (2/5e environ de l’attraction
totale) en raison de sa très grande masse, et la lune
en raison de sa faible distance par rapport à la terre
(3/5e environ de l’attraction totale).
Equinoxes
Moments de l'année (21 mars et 23 septembre)
où les marées sont les plus grandes. Ils
correspondent à un alignement optimal du soleil
et de la lune avec la terre. Lors des equinoxes
la durée de la période éclairée est égale à la
durée de la période obscure.
Marées de vives-eaux
Marées de mortes-eaux
Lorsque la lune et le soleil conjuguent leurs attractions, les
marées sont de vives-eaux c'est-à-dire d'amplitude maximale :
ce sont les grandes marées. Cela se produit deux fois par cycle
(1 cycle étant égal à la durée du mois lunaire, soit 28 jours
environ). Lorsque les deux astres forment un angle droit avec
la terre, les marées sont de mortes-eaux, ce qui signifie que
leur amplitude est minimale.
La marée de tempête
La marée de tempête correspond à une montée exceptionnelle du niveau de la mer due à une "onde de tempête".
Cette onde s'ajoute à la marée astronomique normale. Egalement appelée "surcote", cette onde est due à
l'action conjuguée du vent et des basses pressions. Le vent et la pression peuvent provoquer aussi, à l'inverse,
des baisses de niveau appelées “décotes”.
Le vent joue un rôle qui n'est pas négligeable. Lorsqu'il est localisé, il peut venir renforcer ou contrarier l'effet
d'une marée. En Méditerranée, où le phénomène des marées est très faible, la Tramontane ou le Mistral
peuvent même le neutraliser complètement ou l’accentuer fortement.
La pression atmosphérique a également une influence sur la hauteur d'eau. Lorsqu'on prédit la
Voir
hauteur d'une marée, on ne tient pas compte de cette pression atmosphérique. Ainsi, il faut
Ateliers du bord
corriger la prédiction de la marée à la hausse en cas de dépression et à la baisse en cas de mer - Fiche n°2
d'anticyclone.
Pratiquer pour mieux
comprendre - Fiche n°3
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