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PHÉNOMÈNES PARTICULIERSTable des matières
EFFETS NON LIÉS À LA MARÉE Les effets des courants de vents, de la pression atmosphérique (Ondes de tempête) Généralement, la marée est le facteur dominant dans le spectre du niveau de l’eau et dans les fluctuations du courant le long des côtes et, pour cette raison, on a coutume d’associer les fluctuations non liées à la marée surtout aux eaux intérieures. Pourtant, la marée peut être tout à fait négligeable dans l’océan profond et les courants de marée peuvent n’y avoir aucune influence sur la navigation. Par contre, les courants de surface provoqués par le vent, dans l’océan profond, ont une importance capitale pour la navigation. La pression atmosphérique et le vent influent certainement autant sur les niveaux de l’eau le long des côtes des océans que sur les niveaux de l’eau le long des rivages des nappes d’eau intérieures. C’est le cas des ondes de tempête. Comme le nom l'indique, les ondes de tempête sont des élévations prononcées du niveau de l'eau associées au passage de tempêtes. Cette élévation est en grande partie le résultat direct de la dénivellation due au vent et de l'effet de baromètre renversé dans la zone de basse pression, près du centre de la tempête. Cependant, un autre processus permet à l'onde de tempête d'être plus accentuée que ce que ces deux effets peuvent laisser prévoir. La dépression qui se déplace au-dessus de la surface de l'eau est accompagnée d'une longue onde de surface. Si le trajet de la tempête est tel que cette onde est dirigée vers le rivage, l'onde peut devenir plus abrupte et grossir à cause des effets des petites profondeurs et d'entonnoir (voir effets des eaux peu profondes). On utilise quelquefois l'expression «lame de houle négative» pour décrire une diminution prononcée du niveau de l'eau non associée à la marée. Ces diminutions peuvent être associées à un vent de terre et à un système de haute pression en mouvement et, généralement, elles ne sont pas aussi prononcées que les ondes de tempête. Cependant, les lames de houle négatives peuvent avoir une importance considérable pour les marins, car elles peuvent entraîner une baisse inhabituelle du niveau de l'eau si elles se produisent au moment de la marée basse. Cependant, si l’on compare avec la marée, la différence de niveau sur la côte est généralement faible, et l’importance du phénomène peut ne devenir apparente que lorsqu’un extrême des fluctuations non liées à la marée coïncide avec un extrême correspondant (haut ou bas) de la fluctuation de la marée. Lorsqu’on utilise des prédictions de marée, comme celles contenues dans les Tables des marées et courants au Canada, on doit se souvenir qu’elles ne tiennent pas compte des effets non liées à la marée, sauf pour la variation saisonnière moyenne du niveau moyen de l’eau. Manuel canadien des marées
Seiches Une seiche est une oscillation libre de l'eau, dans un bassin fermé ou semi fermé, correspondant à sa période naturelle. Les seiches sont souvent observées dans les ports, les lacs, les baies et dans presque tout bassin distinct de taille moyenne. Elles peuvent être causées par le passage d'un système de pression au-dessus du bassin ou par la formation et la disparition subséquente d'une dénivellation due au vent dans le bassin. Après le déclenchement du phénomène, l'eau clapote jusqu'à ce que l'oscillation soit amortie par frottement.
Les seiches ne sont pas apparentes dans les principaux bassins océaniques, probablement parce qu'il n'y a pas de force suffisamment coordonnée dans l'océan pour provoquer ce phénomène. Les marées ne sont pas des seiches, puisque ce sont des oscillations forcées à des fréquences de marée. Si la période naturelle, ou période de seiche, est proche de la période de l'une des espèces de marée, les composantes de cette espèce (diurne ou semi-diume), seront plus amplifiées par résonance que celles des autres espèces. La composante dont la période est la plus proche de celle de la seiche subira la plus grande amplification, mais la réponse reste une oscillation forcée, alors qu'une seiche est une oscillation libre. Plusieurs périodes de seiche peuvent apparaître dans le même enregistrement du niveau de l'eau. En effet, la principale nappe d'eau peut osciller longitudinalement ou latéralement avec des périodes différentes, elle peut aussi osciller dans les deux modes, ouvert et fermé, si l'ouverture est quelque peu réduite, et les baies et les ports en dehors de la principale nappe d'eau peuvent osciller localement suivant leur période de seiche particulière. Généralement, les seiches ont des demi-vies de quelques périodes seulement, mais elles peuvent être souvent régénérées. On observe habituellement les plus grandes amplitudes de seiche dans les nappes d'eau peu profonde très étendues, probablement parce que ces conditions favorisent la dénivellation due au vent qui est à l'origine des seiches. Manuel canadien des marées
Tsunamis Un tsunami est une perturbation de la surface de l'eau consécutive à un déplacement du fond marin ou à un affaissement de terrain sous-marin, généralement provoqué par un tremblement de terre ou une éruption volcanique sous-marine. La perturbation se propage en surface, à partir de l'origine, de la même façon que les rides à la surface d'une mare dans laquelle on a jeté une pierre. Dans certaines directions, les ondes peuvent dissiper presque immédiatement leur énergie sur un rivage proche, et dans d'autres directions, elles peuvent se propager librement sur des milliers de kilomètres, sous forme de plusieurs dizaines de crêtes d'ondes longues. Étant donné qu'il s'agit d'ondes longues, elles voyagent à une vitesse (gD)½, ce qui donne une vitesse de plus de 700 km/h (presque 400 nœuds) à une profondeur de 4 000 m. La période entre les crêtes peut varier de quelques minutes à environ une heure, de telle sorte que, à une profondeur de 4 000 m, la distance entre les crêtes peut être inférieure à une centaine de kilomètres ou égale à plusieurs centaines de kilomètres.
La hauteur des ondes en mer est seulement de l'ordre du mètre et, sur une longueur d'onde de plusieurs centaines de kilomètres, cela ne constitue pas une déformation importante de la surface de la mer. Cependant, lorsque ces ondes arrivent en eau peu profonde, leur énergie est concentrée par effet des eaux peu profondes et par effet possible d'entonnoir, et les vagues se creusent et s'élèvent à plusieurs mètres. Non seulement les tsunamis sont hauts, lorsqu'ils arrivent sur le rivage, mais ils sont aussi massifs et capables de provoquer des destructions considérables dans les endroits peuplés. Les tsunamis étant relativement doux en eau plus profonde, les bateaux devraient toujours quitter le port et gagner les eaux plus profondes au large lorsqu'un tsunami est annoncé.
Le mot vient en fait d'une expression japonaise signifiant "onde de port". Le mot a été adopté pour remplacer l'expression populaire "raz de marée", qui est à rejeter puisque l'origine du tsunami n'est pas du tout liée à la marée. On utilise quelquefois l'expression "onde sismique", qui indique l'origine de la plupart des tsunamis (tremblement de terre ou éruption volcanique). Les États-Unis ont mis sur pied un système destiné à avertir de l'arrivée d'un tsunami dans le Pacifique, dont la direction est basée à Honolulu (Hawaï). D'autres pays en bordure du Pacifique, dont le Canada, se sont, depuis, joints au système. La contribution directe du Canada consiste en deux indicateurs automatiques de niveau d'eau programmés pour reconnaître des variations anormales du niveau de l'eau susceptibles d'indiquer le passage d'un tsunami et pour transmettre le message à Honolulu. Les indicateurs sont installés à Tofino, sur la côte ouest de l'île de Vancouver, et à l'île Langara, à l'extrémité nord-ouest des îles Reine Charlotte. Le centre de Honolulu reçoit des informations immédiates des stations séismiques dispersées autour du Pacifique sur tout tremblement de terre susceptible de provoquer un tsunami; il calcule l'épicentre et l'intensité du tremblement de terre, et l'heure d'arrivée du tsunami encore hypothétique dans les stations de mesure du niveau de l'eau du réseau; il donne le signal d'une "veille de tsunami" dans toutes les stations situées sur le passage du tsunami, pour un intervalle de temps calculé généreusement autour de l'heure prévue d'arrivée du tsunami hypothétique; il prévient les autorités compétentes dans les endroits menacés, si l'interprétation des mesures du niveau d'eau indique qu'un tsunami a effectivement pris naissance. Manuel canadien des marées
Gel et dégel Lorsque l'eau de mer gèle, c'est seulement l'eau qui forme les cristaux de glace. Le sel est emprisonné entre les cristaux, dans une saumure concentrée qui finit par s'échapper, laissant la glace pratiquement pure flotter à la surface, entourée par l'eau de mer dont la salinité et la masse volumique ont augmenté. Étant donné que la glace déplace son propre poids dans cette eau plus dense, elle déplace un volume inférieur à celui que l'eau occupait avant de geler. A cause de cela, le gel a un effet identique à celui de l'évaporation: il abaisse le niveau de l'eau et il augmente la salinité et la masse volumique en surface. L'eau en surface doit donc se diriger vers une région de gel, tandis que l'eau salée froide qui s'est formée doit s'enfoncer et s'écouler loin de cette région. Dans les régions polaires, en particulier dans l'Antarctique, le gel produit une eau salée froide qui s'enfonce et s'écoule le long du fond de l'océan sur des milliers de kilomètres. La fusion de la glace libère de l'eau pratiquement non salée, ce qui entraîne une diminution de la salinité et de la masse volumique de l'eau avoisinante. La fonte de la glace a donc un effet similaire à celui de la précipitation: elle élève le niveau de l'eau et elle diminue la salinité et la masse volumique en surface. L'eau de surface doit donc s'écouler en dehors de la région de fonte des glaces. Les vitesses des courants associés au gel et au dégel dans l'océan ne sont jamais très grandes. Manuel canadien des marées
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