Etude de la liaison entre la tension du vent à la surface et les propriétés des champs de vagues de capillarité-gravité developpés

par Laurent Autard

Thèse de doctorat en Mécanique des fluides

Sous la direction de Guillemette Caulliez.

Soutenue en 1995

à Aix Marseille 2 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    La teledetection radar de la surface de la mer en mode diffusiometre s'appuie sur l'existence d'une liaison entre la tension du vent a la surface et la couverture de l'interface air/mer en vagues de capillarite-gravite. Pour preciser cette liaison, nous avons examine tout d'abord les proprietes des champs de vagues courtes en soufflerie pour des fetchs et des vitesses de vent variees. La transformation en ondelettes des signaux de vagues mesures simultanement en deux points a permis de distinguer: des vagues courtes generees directement par le vent dont les paquets se deplacent librement a la surface ; des vagues courtes demeurant attachees aux cretes des vagues de gravite qui les ont generees par des mecanismes d'instabilite. Pour des vitesses de vent croissantes, l'energie des vagues de capillarite-gravite augmente comme le cube de la vitesse de frottement dans l'air sans que la repartition de l'energie entre les deux classes de petites vagues ne soit modifiee. On observe ainsi une loi d'equilibre spectral en puissance moins sept tiers de la frequence. Nous avons ensuite observe la reponse d'un champ de vagues de capillarite-gravite bien developpe a une acceleration brutale du vent obtenue en contractant la veine d'air. L'energie du champ de vagues courtes augmente alors aussi rapidement que la vitesse du vent. Simultanement une couche limite interne se developpe dans l'air sous les effets combines de l'acceleration du vent et du changement de rugosite de la surface lie a l'apparition de vagues de capillarite-gravite supplementaires. Un modele analytique decrivant ce phenomene montre que meme en conditions inhomogenes, l'energie des vagues courtes demeure liee instantanement a la tension du vent a la surface

  • Titre traduit

    ˜a œstudy of the relation between the surface wind stress and the properties of well developed capillary-gravity waves


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  • Détails : 1 vol.(181 f)
  • Annexes : Bibliogr. : f.58

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