Houle

La houle est un mouvement ondulatoire de la surface de la mer qui est constitué par un champ de vent éloigné de la zone d'observation ^[1].

C'est une partie de l'état de la mer et un type de vagues qui se définit par son absence de relation avec le vent local.

Les houles de grandes périodes peuvent se propager sur des dizaines de milliers de kilomètres^[2]. Cette propagation qui suit les géodésiques sur la surface terrestre (les grands cercles sur des plans passant par le centre de la terre), est en pratique empêchée par la présence des continents. Plusieurs observations ont été faites d'houles venant des antipodes (soit plus de 20000 km parcourus), par exemple de Madagascar à la Californie en passant par le sud de l'Australie^[3].

Les trains de vagues générées par le vent local forment la mer du vent. Cette mer du vent est d'autant plus forte que le vent est fort et souffle longtemps, sur une distance importante (fetch). Ces vagues se transforment en houle quand le vent faiblit, ou quand elles se propagent en dehors de l'aire génératrice. Plus sa période est longue et moins la houle perd de l'énergie au cours de sa propagation. Cette perte d'énergie est toujours mal comprise mais elle est certainement due aux frottements à l'interface entre l'air et l'eau. En effet on observe en laboratoire^[4] et dans les régions de vent faible^[5], un vent généré par la houle. Ainsi la houle existe toujours quand le vent générateur a disparu et peut se propager particulièrement loin de la zone où elle a été générée (on parle alors fréquemment de "houle résiduelle").

Une houle se définit en première approximation par une amplitude (de quelques décimètres à quelques mètres) et une longueur d'onde ou une période (généralement de l'ordre d'une dizaine de secondes). En réalité, c'est un phénomène qui n'est pas périodique et qui peut s'interpréter comme une somme d'une illimitété de composantes sinusoïdales illimitément petites (voir Analyse spectrale#Signaux à variance finie).

Fréquemment à peine sensible en pleine mer, la houle s'augmente au voisinage de la côte et quand la profondeur diminue (hauts-fonds)  ; elle peut alors atteindre plusieurs mètres et déferler.

Deux ou plusieurs "trains d'houle", générés dans des zones différentes, peuvent se combiner. Plus souvent, une houle peut se superposer à une mer locale, plus courte et le plus souvent de direction différente, on parle alors de mers croisées.

Instruments de mesure

Comme les vagues la houle peut se mesurer à partir de l'élévation de la surface, avec des bouées houlographes, perches à houle, radars à houle, à partir de la pression sous l'eau (marégraphes haute fréquence) ou des vitesses dans l'eau (courantomètres). Qui plus est la houle crée des modulations des vagues plus courtes. Elle est alors visible sur des images radar, surtout avec un radar à synthèse d'ouverture. Ce type de radar est parfait pour caractériser l'évolution de la houle à l'échelle des bassins océaniques (imagettes) ^[6], ou en zone côtière (mode image) ^[7].

Etat de la mer

Termes descriptifs selon la hauteur des vagues (en mètres)

Termes descriptifs	Hauteurs
petite houle	vagues < 2 m
houle modérée	vagues 2 à 4 m
grande houle	vagues > 4 m

La houle comme fournisseur d'énergie

L'énergie de la houle, renouvelable et écologique, intéresse certains scientifiques. La difficulté, surtout aux moyennes latitudes et dans les zones tropicales soumises aux cyclones, est d'être capable d'extraire de l'énergie des houles moyennes tout en résistant aux vagues de tempêtes, bien plus puissantes. Des dispositifs prototypes servant à récupérer cette énergie pour produire de l'électricité sont ainsi expérimentés, par exemple en France par l'École centrale de Nantes et l'ENS Cachan, campus de Ker Lann, antenne de Bretagne et l'ENSISA (Mulhouse).

Notes et références

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