Onde interne
Définition
En océanologie, une onde interne est une onde de déplacement qui existe au sein d'un fluide dont la densité varie en fonction de la profondeur; la variation de densité peut être brusque le long d'une surface de discontinuité (interface), ou alors relativement graduelle.
Les ondes internes sont généralement causées par la couche inférieure forcée contre un obstacle peu profond, comme une crête, par l'action des marées. La crête provoque une perturbation qui crée une vague dans la couche d'eau, semblable à la façon dont le vent peut provoquer des ondes de surface.
Une onde interne est un type d'onde de gravité qui se propage sous la surface de l'océan, entre des couches d'eau stratifiées. Une couche stratifiée existe lorsque de l'eau à faible densité est empilée au-dessus d'une eau à densité plus élevée dans la colonne d'eau. Les "surfaces" internes des eaux océaniques représentent des strates dont la densité de l'eau change rapidement avec l'augmentation de la profondeur, et les ondes associées sont appelées ondes internes.
Les ondes internes sont des ondes à l'intérieur de l'océan. Ils n'existent que lorsque la masse d'eau est constituée de couches de densité différente, généralement causées par la différence de température de l'eau. Les ondes internes sont généralement les événements à haute fréquence les plus énergétiques dans l'océan côtier, ainsi que dans des environnements plus profonds, déplaçant verticalement des parcelles d'eau jusqu'à 100 m et générant de forts courants et de la turbulence.
Les ondes internes ont une fréquence inférieure à la valeur locale de la fréquence de flottabilité N. Celle-ci diminue généralement avec l'augmentation de la profondeur sous la surface de la mer, de sorte que certaines ondes se propageant vers le bas doivent subir une réflexion interne à un niveau où leur fréquence correspond à la N locale. Vagues avec une fréquence inférieure à N au fond marin (ou juste au-dessus d'une couche limite inférieure bien mélangée) y sera dispersée et réfléchie.
Le processus de réflexion est différent de celui, par exemple, des ondes sonores, en ce sens que pour que les ondes internes conservent leur fréquence lors de la réflexion, elles doivent, par eqn, conserver leur angle par rapport à la verticale, et non leur angle par rapport à la normale. En conséquence, les ondes réfléchies vers le haut auront une longueur d'onde plus courte et un tube à rayons plus étroit. Ce dernier effet, combiné à une réduction de la vitesse de groupe, provoque une augmentation de l'amplitude des ondes, en particulier près de la "fréquence critique" pour laquelle les rayons des ondes sont parallèles à la pente. Les ondes peuvent être moins amplifiées, voire réduites, pour d'autres angles d'incidence azimutaux, mais il s'avère qu'une amplification globale est attendue pour un spectre incident isotrope, comme cela a été bien documenté pour les ondes internes près des côtés fortement inclinés de Fieberling guyot dans l'océan Pacifique.
Cette analyse s'applique certainement si l'échelle de longueur de la pente est grande par rapport à la longueur d'onde. Pour une topographie à plus petite échelle, une certaine énergie peut être rétrodiffusée sans autant d'amplification, mais, en général, l'interaction des ondes internes avec la topographie du fond a tendance à redistribuer l'énergie vers des longueurs d'onde plus courtes. Cela peut être tout aussi important que les interactions onde-onde dans la formation de la partie nombre d'onde du spectre d'onde interne, bien que les interactions du fond n'affectent pas la distribution des fréquences.
Synonymes, antonymes
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En sismologie, une onde de Rayleigh est une sorte de houle dans la croûte terrestre, une onde de surface.
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