Vagues scélérates et tsunamis · Michel Olagnon - Nantes, 20/10/2005 Des sujets de recherche Si les vagues faisaient toujours en moyenne 10 mètres de haut, on rencontrerait en

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Michel Olagnon - Nantes, 20/10/2005

Vagues scélérates et tsunamis

Nantes, 20 Octobre 2005

Michel OlagnonIfremer Brest

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Plan de la présentation

• Qu’est-ce que c’est ?• Quelques rencontres.• Des sujets de recherches et quelques

théories• Quels risques pour tout un chacun ?

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Qu’est-ce que c’est ?

?

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La position d’équilibre de la surface des océans est l’horizontale. Cet équilibre est maintenu par la gravitationuniverselle, malgré les perturbations qui sont apportéespar le vent ou les accidents : effondrements de taluscôtiers, soulèvements des fonds marins, etc.

Quand on perturbe l’équilibre, il se forme une oscillation quiva se propager de proche en proche : ce qu’on appelle une onde ou des vagues.

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L’onde se déplace, mais l’eau se contente d’un aller-retour.

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L’onde se déplace, mais l’eau se contente d’un aller-retour.

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Il existe plusieurs sortes de vagues...

et comme on le sait, les marins mettent un point d’honneur à employer les termes adéquats en toutes circonstances.

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La mer du vent … … et la houle.

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La vague scélérate...

...d’une sévérité inattendue par rapport aux conditions quiprévalaient à un moment donné.

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La vague scélérate...

…reste une vague créée, comme les autres, par lacombinaison de trains d’ondes dus au vent.

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Le tsunami, par contre, ...

… est créé par un accident sous-marin.

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Au large, le tsunami (vague de port en japonais) se traduit surtout par un fort courant alterné (qui peut expliquer le terme français “raz-de-marée”).

Il intéresse toute la tranche d’eau, n’est pas périodique, et se comporte en fait comme la houle en eau peu profonde

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En arrivant à la côte, on a un effet d’entonnoir : l’énergie quiqui au large passait dans une tranche d’eau de grande profondeur doit passer dans une profondeur réduite, et de plus la vitesse à l’avant se ralentit.

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Quelques rencontres

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Quelques rencontresLes vagues scélérates sont-elles une réalité, ou pourraient-

elles n’être que des inventions destinées à mettre en valeur le courage supposé de ceux qui les ont surmontées, ou à masquer les fautes de ceux qui ont perdu ou endommagé leur navire ?

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Quelques rencontresCertes, il ne faisait pas un temps de curé, mais...

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Quelques rencontres…l’appareil photo avait peut-être 15° de gîte !

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Quelques rencontresL’enquête a montré qu’avant l’ouragan Lili, des membrures

étaient déjà désolidarisées des piles...

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Quelques rencontresMême un porte-avions, l’aurait-on envoyé dans ce typhon

près d’Okinawa si on n’avait pas été en Juin 45 ?

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Quelques rencontresEt là où un petit bateau grimpe sur la vague...

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Quelques rencontres… un plus gros se fait coiffer !

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Quelques rencontres“Et donc en attendant d’être remis d’équerre, on lançait les

avions en faisant arrière toute…”

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Quelques rencontresMais peut-on parler de vagues inattendues au cœur d’un

typhon ?

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Quelques rencontresCertains ont aussi accusé les soudures d’alors de ne pas

valoir bien mieux que celles de boites à sardines.

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Quelques rencontresToutefois, même quand on a eu amélioré les soudures et

cessé d’envoyer les porte-avions dans les typhons, les vagues ont continué à découper la tôle

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Quelques rencontresEt les porte-avions ont continué à rencontrer des vagues

inattendues

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Quelques rencontresAux effets significatifs !

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Des sujets de recherche

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Les questions qu’on peut se poser sont :• Y-a-t-il plus de vagues extrêmes que ce à quoi on est en

droit de s’attendre ?• Si oui, que se passe-t-il donc dans la mer au moment où

elles apparaissent ?• Dans tous les cas, peut-on identifier des situations à

risques et alerter les marins ?

Pour les tsunamis, les deux premières questions sont sans intérêt, mais celle de l’alerte demeure.

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Y-a-t-il plus de vagues extrêmes que ce à quoi on est en droit de s’attendre ?

Je ne pense pas…. Si, sans aucun doute !

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Des sujets de rechercheSi les vagues faisaient toujours en moyenne 10 mètres de

haut, on rencontrerait en moyenne une vague de :• 18.5 m toutes les 3 heures• 21.5 m tous les jours• 25.0 m tous les mois• 27.5 m tous les ans• 30.0 m tous les 20 ans• 31.5 m tous les 100 ans• 33.1 m tous les 1000 ans• 34.8 m tous les 10000 ansMoralité : des vagues à plus de 2 fois la hauteur des autres

ne sont pas si rares.

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Des sujets de rechercheSi on construit les plates-formes et les navires en fonction de

la vague qu’ils sont censés ne rencontrer qu’une fois tous les 10000 ans, et qu’on a une flotte mondiale de 90000 navires, on perdra en moyenne 9 navires par an par la faute des vagues, soit un toutes les six semaines. Si on a 1100 plates-formes, on en perdra une tous les 9 ans.

En perd-on autant ? Pas par la faute des vagues.

Moralité : Les fréquences d’apparition utilisées pour le dimensionnement ne sous-estiment pas de manière flagrante le risque de vagues extrêmes, du moins tant qu’on ne dépasse pas le milliard de vagues.

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Des sujets de recherche“ Mais j’ai lu que les

satellites voyaient plein de vagues scélérates”

Certains scientifiques voient peut-être ce qu’ils veulent voir : des vagues plus scélérates qu’elles ne sont en réalité.

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Des sujets de recherche“ Mais il paraît que le courant des Aiguilles est plein

de vagues scélérates”Il y a bien plus de 10 ans que n’y laissent prendre

que ceux qui l’ont bien cherché.

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“ Mais on a mesuré en mer du Nord une vague avec une crête à plus de 18 m”.

Plus le temps passe, et plus on pense que c’était le mauvais endroit au mauvais moment

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On sait faire des vagues scélérates en laboratoire

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… mais il reste à prouver que ce ne sont pas des vagues “Canada dry” !

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Comment fabrique-t-on des vagues scélérates ?• Par superposition de trains de vagues qui se rattrappent

comme les chevaux d’une course à handicap, et interaction entre ces trains.

• Par arrêt de la dissipation d’énergie, par exemple si le vent tombe et que le déferlement se réduit.

• Par addition de trains de vagues originaires de directions différentes.

• Par hasard.

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Par superposition de trains de vagues qui se rattrappent comme les chevaux d’une course à handicap, et interaction entre ces trains.

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Par addition de trains de vagues originaires de directions différentes.

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Y-a-t-il des zones plus propices que d’autres à l’occurrence de vagues scélérates ?

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Il y a seulement des zones où il y a plus de navires pour les rencontrer...

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Peut-on espérer prévoir un risque accru de vagues scélérates ?

Difficile de vérifier la pertinence des paramètres choisis

Difficile de trouver des volontaires pour aller vérifier la validité des prévisions expérimentales

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Peut-on espérer prévoir un risque de tsunami ?

On le fait dans le Pacifique. Le procédé consiste à envoyer une alerte dès qu’un séisme à risque a eu lieu, et à l’annuler ensuite si on constate que rien ne se produit.L’efficacité repose sur la sensibilisation, l’éducation et la discipline des populations concernées

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Tout le problème est de savoir ce qui se passe au départ.Pour la suite, la science sait modéliser avec une grande fiabilité la propagation de l’onde.

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Quels risques ?

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Vagues scélérates - Quels risques ?Le naufrage, évidemment. Chavirage pour un petit navire.

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Vagues scélérates - Quels risques ?Envahissement de la passerelle ou de la salle de commande

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Vagues scélérates - Quels risques ?Rupture de la structure quand le navire est plié dans le creux

ou chevauche la crête

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Vagues scélérates - Quels risques ?Mais encore faut-il en rencontrer une !

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Tsunamis - Quels risques ?L’innondation, qui suivant la bathymétrie, sera relativement

lente ou prendra la forme d’un mascaret brutal.

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Tsunamis - Quels risques ?Dans un tsunami, ce sont l’ignorance ou l’inconscience

qui tuent. Quand la mer se retire anormalement, on a encore 8 minutes environ pour gagner un lieu élevé ou les étages supérieurs d’un bâtiment solide.

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Tsunamis - Quels risques ?Sommes-nous exposés au risque d’un méga-tsunami ?Le risque zéro n’existe pas. Le raz-de-marée a été un

élément dévastateur supplémentaire lors du tremblement de terre de Lisbonne en 1755. Le risque n’est pas nul en Atlantique, même s’il est parfois dramatisé.

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Tsunamis - Quels risques ?Mais avec quelle probabilité d’occurrence ?L’exemple d’Eschyle, rapporté par Valère Maxime :La fin du poète Eschyle ne fut pas volontaire ; mais elle

mérite, par la singularité de l'événement, qu'on en fasse le récit. Étant un jour sorti de la ville qu'il habitait en Sicile, il s'assit dans un lieu exposé au soleil. Un aigle portant une tortue vint à passer au-dessus de lui. Trompé par la blancheur de sa tête qui était chauve, il y laissa tomber la tortue, comme il aurait fait sur une pierre, afin de la briser et d'en manger la chair. Ce coup ôta la vie au poète qui donna le premier à la tragédie une forme plus parfaite. (Av. J.-C. 463.)

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Quels risques ?Les Siciliens chauves mettent-ils dorénavant un casque

quand ils sortent ?

Pour les vagues scélérates et les raz-de-marée, le risque est du même ordre que bien d’autres que nous considérons comme acceptables. Il est inutile de dramatiser, même à la saison de l’attribution des financements de recherche : A trop se préoccuper de l’aigle royal, la souris devient une proie de choix pour le serpent commun.

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Quels risques ?

Néanmoins, nous nous devons, par égard pour ceux qui y seront confrontés et pour lesquels l’événement sera toujours inacceptable, d’expliquer le phénomène et de trouver les moyens de l’éviter ou de le surmonter.

J’espère que ma présentation et mes travaux y auront modestement contribué.

Merci.

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Vagues scélérates et tsunamis · Michel Olagnon - Nantes, 20/10/2005 Des sujets de recherche Si les vagues faisaient toujours en moyenne 10 mètres de haut, on rencontrerait en