Les ondes longues internes : génération et interaction avec la houle - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Thèse Année : 1998

Long internal waves: generation and interaction with swell

Les ondes longues internes : génération et interaction avec la houle

Résumé

Economical activities at sea have been moving from the coast towards the continental margins where baroclinic motion, sometimes of large amplitude, are to be faced. These are long internal waves of which we present two aspects in this report. In the first part, the generation of long linear internal wave by the external tide interacting with the continental step is examined. Importance of the oblique incidence of the tide and earth rotation have been settled within a two-layer long wave model. This model has been validated bearing the comparison with in-situ data from the Malin Shelf (Scotland). In the second part, the interaction between long internal waves and surface waves has been studied. Indeed, the surface signature of internal waves can be observed on SAR images. Firstly, experiments of interaction between an external solitary wave and short monochromatic surface waves have been carried out, in order to take into account the scale difference that exists between long internal wave and wind waves. Large phase shift have been measured on the short wave train, in good agreement with the predictions of a theoretical model based on WKBJ technique developped in this report. This model also gives short wave amplitude modulations through the wave action conservation, but this was not tested experimentally. Lastly, experiments of interaction between an internal solitary wave and short surface waves in a stratified medium revealed that phase shifts were too small to be neasured. It also showed that wave action conservation, as obtained theoretically for the first set of experiments, did not apply to describe the short wave amplitude modulations.
L’activité économique maritime s’étant éloignée de la côte pour se rapprocher du bord du talus continental, les exploitants se trouvent confrontés à des mouvements baroclines qui peuvent être de grandes amplitudes, les ondes longues internes. Dans ce mémoire, on présente donc deux aspects concernant les ondes longues internes. Dans une première partie, la génération des ces ondes lors de l’interaction de la marée externe avec le talus continental a été étudié. Il a été montré grâce à un modèle linéaire d’ondes longues en bi-couche que l’incidence oblique de la marée ainsi que la rotation terrestre n’étaient pas à négliger. Le modèle a été validé en le comparant à des mesures in-situ réalisées sur le Malin Shelf (Ecosse). Dans la seconde partie, nous nous sommes intéressés à l’interaction de ces ondes longues internes avec la houle de surface. En effet, sur les images de SAR, on peut observer la signature des ondes internes laissée en surface. Une première étude expérimentale d’interaction entre une onde solitaire de surface et une onde courte monochromatique barotrope a été menée simulant la différence d’échelle existant entre une onde longue interne et des vagues de vent. Des déphasages importants de l’onde courte ont été mesurés, en bon accord avec ceux prédits par un modèle théorique utilisant la technique WKB également présenté dans ce mémoire. Ce modèle a aussi conduit à estimer les modulations d’amplitude de l’onde courte à travers la conservation de l’action d’onde mais ce point n’a pu être testé expérimentalement. Enfin, des expériences d’interaction entre une onde solitaire interne et une onde courte externe ont été menées en milieu stratifié. Les modulations de la phase se sont avérées trop faibles pour être mesurées, et celles de l’amplitude ne sont pas décrites par la conservation de l’action d’onde établie théoriquement pour le cas de la première série d’expériences.
Fichier principal
Vignette du fichier
These_Guizien1998.pdf (3.83 Mo) Télécharger le fichier
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Dates et versions

tel-03893009 , version 1 (10-12-2022)

Licence

Paternité

Identifiants

  • HAL Id : tel-03893009 , version 1

Citer

Katell Guizien. Les ondes longues internes : génération et interaction avec la houle. Océan, Atmosphère. Université Joseph Fourier (Grenoble 1), 1998. Français. ⟨NNT : 1998GRE10227⟩. ⟨tel-03893009⟩

Collections

UGA CNRS
19 Consultations
116 Téléchargements

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More