XIII. liCS vagues

(Vagues proprement dites, vagues d'oscillation progressive.)

Tout ébranlement rapide, porté en un point déterminé sur un liquide dormant, amène un mouvement local des molécules qui se transforme en une oscillation. L'oscillation qui, alternativement, relève les molécules fluides au-dessus et les abaisse au-dessous de leur position d'équilibre en repos, se traduit à la surface par l'ondulation des vagues, arêtes allongées à crêtes parallèles, séparées par des ravins également parallèles. Ces crêtes et ravins se déplacent par un mouvement d'ensemble, dans une direction normale à l'arête des vagues, en s'éloignant du lieu d'origine de l'impulsion. On les appelle vagues d'oscillation progressive, et comme ce sont les seules vagues qui soient manifestement visibles, les seules qui aient été reconnues par l'observation populaire, ce sont les vagues proprement dites, les vagues.

J'ai eu rarement l'occasion de m'occuper des vagues, quoiqu'elles s'offrissent constamment à mon observation ; les problèmes souvent difficiles qu'elles soulèvent ne se sont pas rencontrés sur ma route, ou si l'on veut, je les ai trop négligés. Je me bornerai donc à en résumer rapidement, à ma manière, la théorie, d'après les études les plus modernes ('), et j'y ajouterai les faits qui concernent spécialement les

(') Je renverrai le lecteur à la belle étude théorique que le professeur 0. Krûmmel, de Kiel, a donnée dans le II" volume de l'Océanographie, (G. von Boguslawski und 0. Kriimmel. Ozeanographie II, 1 sq., Stuttgart 1887). On peut consulter aussi avec avantage le mémoire intitulé : « Vagues et courants », publié par M..J. Thoulet dans la Revue maritime et coloniale CXII, 57, sq., Paris 1892; outre ses études personnelles, l'océanographe de Nancy y a traduit et condensé le chapitre de Krûmmel sur le même sujet.

vagues de notre lac. Puis, je traiterai, dans deux paragraphes spéciaux,, de questions qui se relient aux vagues, et qui ont spécialement attiré mon attention, les taches d'huile et les rides de fond.

1° Les vagues

Il me paraît inutile de résumer ici la théorie du mouvement ondulatoire des vagues basée sur les propriétés des courbes cycloïdes et trochoïdes. Je n'arriverai pas à en faire usage.

On appelle longueur (I) de la vague la distance qui sépare deux points homologues dans deux vagues voisines, les deux crêtes par exemple.

Hauteur (5 h), la distance verticale entre le sommet de la crête et le fond du ravin de la vague. La longueur et la hauteur s'expriment en mètres.

Durée {t), le temps qui sépare le passage sous le même point fixe de deux points homologues de deux vagues consécutives ; la durée s'exprime en secondes.

Vitesse (r),' l'espace parcouru en une seconde de temps par la crête de la vague dans sa progression à la surface du liquide ; la vitesse s'exprime en mètres par seconde.

La face antérieure de la vague est celle vers laquelle la crête s'avance, la face postérieure, celle dont elle s'éloigne.

Quel que soit le type de la vague que l'on considère, nous y retrouvons toujours les faits généraux et les relations que voici :

a La vague est un mouvement d'oscillation. Une vague n'est donc jamais isolée; elle est toujoui's suivie d'une série d'oscillations analogues, de longueurs égales, de hauteur successivement décroissante jusqu'à zéro.

b A la surface, l'eau subit sous le passage de la vague un mouvement vertical, alternativement ascendant et descendant.

c A la surface, l'eau subit, sous le passage de la vague, un mouvement horizontal, dans le sens de la progression de la vague pendant que la vague est haute, en sens inverse pendant que la vague est basse.

d Si l'on simplifie, en enlevant quelques termes négligeables, les

équations trop compliquées du mouvement de l'oscillation progressive, on obtient les relations suivantes entre les principaux facteurs des vagues sur une eau de profondeur infinie ou de profondeur assez grande pour que l'action du fond puisse être considérée comme nulle.

Les trois facteurs principaux de la vague, la longueur, la durée et la vitesse sont donc associés ensemble, et varient simultanément.

A l'aide de ces formules, on peut calculer les valeurs numériques des fonctions associées des vagues. Voici les chiffres utilisables sur notre lac.

t Durée.

e II n'y a aucun rapport nécessaire entre la hauteur des vagues et leur longueur. Cependant, en général, plus les vagues sont hautes, plus elles sont longues. Une forte impulsion cause des vagues plus longues et plus hautes qu'une impulsion faible.

/ Les vagues peuvent s'accroître en dimensions, lorsque l'action génératrice est continue ; dans ce cas, la hauteur de la vague s'accroît en même temps que sa longueur.

g Si l'action génératrice est temporaire, ou si, étant continue, elle cesse, la vague décroît de hauteur ; les équations qui lient la longueur, la vitesse et la durée persistent au contraire jusqu'à l'annulation du mouvement par décroissance de la hauteur.

h Lorsqu'une vague, venant du large, arrive vers la cote en passant

Longueur.

Vitesse de progression,