On distingue deux phases dans la propagation d'un tsunami d'origine tectonique: - la propagation d'un tsunami au large: qui dépend de la profondeur d'eau, en effet, plus l'eau est profonde plus le tsunami est rapide. - l'arrivée de celui-ci près des côtes, la vitesse des vagues diminue mais pour maintenir l'énergie emmagasinée par le tsunami l'amplitude augmente. Au large, l'amplitude (=la hauteur) des vagues est négligeable, elle n'influence pas la vitesse de propagation du tsunami qui dépend de la profondeur d'eau. Lors de la formation d'un tsunami, la profondeur de l'océan est d'environ 4 000 mètres et la longueur d'onde d'un tsunami est souvent supérieur à 100 kilomètres, c'est pourquoi les bateaux au large ne ressentent pas le tsunami (hauteur des vagues de quelques centimètres et la distance entre deux crêtes consécutives (=longueur d'ondes) d'environ 100 km).
La vitesse de propagation d'un tsunami dépend de la profondeur d'eau et de la gravité. La célérité est donc égale à la racine carré du produit de h avec g
(La longueur d'onde n'intervient pas dans la vitesse de propagation des ondes longues.)
Au large, le tsunami à un comportement semblable à la houle: il s'agit d'une onde à propagation elliptique: les particules d'eau ont un mouvement formant une ellipse au passage du tsunami. Les particules retrouvent leurs positions initiales suite au passage du tsunami. Mais ce qui différencie la houle d'un tsunami c'est le fait qu'un tsunami provoque un mouvement d'eau à la surface et en profondeur de l'océan. En effet, à la surface de l'eau, lors du passage d'un tsunami un objet flottant (point rouge en haut du schéma) suit le mouvement elliptique des particules d'eau alors qu'en profondeur, l'eau a un mouvement horizontal selon la direction de propagation de l'onde (point rouge en bas du schéma). Le schéma ci-dessous illustre le mouvement des particules d'eau au passage d'un tsunami:
Le mouvement des particules d'eau en surface et en profondeur de l'océan traduit une grande quantité d'eau mise en mouvement (beaucoup plus grande que celle que la houle met en mouvement) ainsi un tsunami conduit beaucoup plus d'énergie que la houle. La vague d'un tsunami libère de l'énergie qui se propage à partir de la surface jusqu'au fond de la mer. Cette énergie correspond à l'énergie mécanique appelée encore l'énergie totale. L'énergie mécanique est la somme de:
Au large (mer profonde), la vitesse est très grande (la vitesse étant en relation avec la profondeur d'eau). Ainsi l'énergie cinétique est très importante et l'énergie potentielle est très faible. A l'approche des côtes, la vitesse ralentit (puisque la profondeur d'eau diminue) ainsi l'énergie cinétique diminue et en contrepartie l'énergie potentielle augmente, c'est pourquoi la hauteur des vagues augmente. En s'approchant de la côte, il se produit donc un échange entre l'énergie cinétique et l'énergie potentielle. L'animation ci-dessous montre la propagation du tsunami au large jusqu'à son arrivée sur les côtes:
AU LARGE PROCHE DES COTES profondeur: 6000 m profondeur: 50 m vitesse de l'onde: 800km/h vitesse de l'onde: 80km/h hauteur des vagues: < 1 m hauteur des vagues: 10 m
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