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Monthly Archives: janvier 2014

Zumwalt

Par

 

La mode est un éternel recommencement. L’architecture navale n’y échappe pas. Parmi nombre de retours – outre la grand-voile à corne – l’étrave inversée est sans doute l’un des plus spectaculaires. Le destroyer furtif USS Zumwalt en offre un exemple éclatant comme les trimarans géants, les bateaux de servitude pour les travaux au large, les nouveaux thoniers et tant d’autres navires. Les images parlent d’elles-mêmes.

 

 

Premier destroyer de la classe Zumwalt, portant le nom de l’amiral américain Elmo Zumwalt (1920-2000), le Zumwalt a été lancé le 29 octobre 2013 au chantier Iron Works de Bath dans le Maine (États-Unis), par General Dynamics. Il devrait être opérationnel en mars 2015. (© US Navy / General Dynamics)

 

 

Une lame de couteau géante ! Le Zumwalt mesure 183 mètres de long pour 24,50 mètres de large, un tirant d’eau de 8,40 mètres et un déplacement de 14 500 tonnes. La vitesse maximale de ce destroyer lance-missiles est de 30 noeuds. Ses superstructures en composite et ses formes – l’étrave inversée mais aussi les bordés rentrés, nettement visibles ici -, en font un navire furtif, difficile à détecter au radar. Il est équipé du « dernier cri » en matière de guerre électronique. (© US Navy / General Dynamics)

 

 

Le cuirassé français Dévastation, lancé en 1879, est assez représentatif des bâtiments de guerre à étrave inversée, à la mode entre 1860 et 1900. Doté d’une propulsion à vapeur et à hélice, il est néanmoins encore équipé de mâts. Le blindage en acier recouvre la coque jusqu’à l’étrave qui est d’abord envisagée ici comme un éperon, à la manière des galères d’antan. Éternel recommencement vous disais-je… mais une même forme peut cacher des motivations différentes. À tel point que l’étrave inversée du XIXème siècle s’accompagne donc d’un rostre qui tient du bulbe de la seconde moitié du XXème  siècle (avec des fonctions distinctes bien sûr), lequel est encore présent sur le Zumwalt (image précédente), mais tend néanmoins à être supprimé de nos jours avec les nouvelles étraves inversées. (© DR)

 

 

À l’image du Prince de Bretagne de Lionel Lemonchois – dont j’espère de tout coeur qu’il va réussir à sauver son bateau chaviré en Atlantique Sud (nouvelles ici), pour être au départ de la Route du Rhum en novembre -, les trimarans géants adoptent également les étraves inversées même si elles sont nettement moins prononcées, toutes proportions gardées, que sur le Zumwalt. (© Marcel Mochet / AFP / Prince de Bretagne) 

 

 

L’étrave inversée améliore la pénétration dans l’eau, diminue la résistance et permet une motorisation moindre à performances égales, autrement dit des économies d’énergie. La tenue à la mer est meilleure, avec moins de tangage. Enfin, pour des relativement petits navires comme les thoniers, la capacité des cales est accrue, ce qui est intéressant. (© US Navy / General Dynamics)

 

 

 

O.C.

 

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Niveau d’eau

Par

 

L’eau monte ces derniers temps. À La Réunion où le cyclone Bejisa a été l’un des plus destructeurs de ces dernières décennies pour cette île de l’océan Indien. En métropole où la succession des perturbations du tournant de l’année a généré des houles considérables et a également eu un effet très sensible sur le niveau de la mer (voir les deux liens précités se rapportant à des images à la hune très parlantes, publiées sur www.voilesetvoiliers.com).

 

Dans les deux cas, le Service hydrographique et océanographique de la Marine (SHOM) a produit des articles très largement illustrés sur son site Refmar (Réseau de référence des observations marégraphiques) dédié aux marégraphes. Le premier article est à voir ici et le second là.

 

 

Du 1er au 3 janvier 2014, lors du passage du cyclone Bejisa, le graphique du haut montre en bleu les hauteurs d’eau enregistrées par le marégraphe de Sainte-Marie, au Nord-Est de La Réunion (en mètres, rapportées au zéro hydrographique). La hauteur d’eau maximale atteint 1,70 m environ, le 2 janvier à 09h40 UTC. Le graphique du bas figure les surcotes, c’est-à-dire la différence entre l’observation (en bleu sur le graphique du haut) et la prédiction de marée (en rouge sur le graphique du haut). La surcote maximale est de 0,75 m environ, et elle est concomitante avec la pleine mer, ce même 2 janvier à 09h40 UTC, pire moment puisque la mer énorme peut d’autant mieux déferler à l’intérieur des terres et les submerger que la marée est haute (même si le marnage est ici plutôt faible).  Notez les décotes (voir ci-dessous) au creux des courbes du 1er janvier 2014 à 03h00 et 15h00 UTC, et du 3 janvier 2014 vers 04h30 : la courbe bleue des observations sur le graphique du haut passe au-dessous de celle des prédictions, en rouge sur ce même graphique du haut. (© SHOM / Refmar)

 

 

J’ai souvent souligné l’importance de ce réseau des marégraphes, que ce soit à l’occasion de Xynthia, d’un super typhon comme Haiyan (voir la série Cyclones et cycle, épisodes 1, 2 et 3) ou de l’alerte en temps réel des tsunamis. Car, le point commun des phénomènes météorologiques et d’un raz-de-marée d’origine sismique (voir mes deux articles consacrés à celui de mars 2011 au Japon, ici et ) reste la mesure de la hauteur d’eau.

 

Dans le second cas, l’objectif est de disposer de repères fiables afin de déterminer en temps réel si un tremblement de terre est susceptible de donner ou non un raz-de-marée. Dans le premier cas, il s’agit plutôt de définir la surcote, c’est-à-dire une observation du niveau de la mer supérieure à la hauteur prédite.

 

Ce soulèvement de la surface océanique – dont le pic est souvent qualifié d’onde de tempête -, y résulte de l’effet combiné de la chute de la pression atmosphérique (la variation du niveau de la mer est d’environ 1 cm/hPa : -1 hPa = +1 cm), d’un vent très fort soufflant du large, poussant une forte mer totale (houles et mer du vent) déferlant à terre, et du site, c’est-à-dire de l’hydrographie du plateau continental et de la topographie de la côte. La situation la pire est évidemment lorsque la surcote la plus importante survient au moment de la pleine mer, autrement dit si le plus fort de la dépression passe à ce moment là.

 

 

Le réseau RONIM comporte 35 marégraphes en métropole (dont la Corse et 1 à Monaco) et 8 outre-mer. (© SHOM)

 

 

Lorsqu’on est en marée de vive-eau (coefficient supérieur ou égal à 95), la surcote à la pleine mer dépasse ainsi la plus haute mer astronomique (PHMA, coefficient 120). Avec un anticyclone très puissant (+1 hPa = -1 cm) et un fort vent de terre, la décote peut au contraire, descendre à la basse mer au dessous du zéro hydrographique, le zéro des cartes correspondant aux plus basses mers astronomiques possibles. Dans ce cas, gare aux mauvaises surprises en navigation mais ce n’est pas le sujet du jour…

 

Mis en place en 1992, pour servir de base à la réduction des sondes (c’est-à-dire pour les rapporter aux plus basses mers possibles et au zéro hydrographique) et aux calculs des prédictions de marées (détermination des constantes harmoniques), le Réseau d’observation du niveau de la mer (RONIM) géré par le SHOM (avec de nombreux partenaires) est constitué de 43 marégraphes, dont 34 en métropole, 1 à Monaco, 7 outre-mer et 1 à Madagascar (les premiers sont installés sur nos côtes depuis 1844, l’observation régulière de la marée ayant débuté dès le XVIIIème siècle comme je le raconte notamment dans mon livre Cartes des côtes de France).

 

Parmi les très nombreuses autres applications des données marégraphiques RONIM, on note entre autres l’étude statistique des surcotes, des décotes et des niveaux extrêmes, la mise au point des modèles numériques de prévision s’y rapportant, les paramètres servant à alimenter les nombreux modèles océaniques ou d’hydrodynamique côtière, la contribution à l’analyse de la circulation océanique, l’unification des réseaux de nivellements ou la calibration des radars altimétriques des satellites (Topex-Poséidon, ERS, Jason)…

 

 

Du 2 au 5 janvier 2014, lors du passage de la tempête, le graphique du haut montre en bleu les hauteurs d’eau enregistrées par le marégraphe de Saint-Nazaire (en mètres, rapportées au zéro hydrographique). La hauteur d’eau maximale atteint 6,80 m environ le 5 janvier vers 05h30 UTC, alors que la plus haute mer astronomique est de 6,59 m à Saint-Nazaire (PHMA : coefficient 120), les coefficients de marée étant supérieurs à 100 sur la période. Le graphique du bas figure les surcotes, c’est-à-dire la différence entre l’observation (en bleu sur le graphique du haut) et la prédiction de marée (en rouge sur le graphique du haut). On voit que la surcote maximale est double le 4 janvier 2014, atteignant presque 0,80 m (cette valeur étant atteinte à Port-Tudy à l’île de Groix, surcote maximale sur les côtes françaises lors de cette dépression). On observe un premier pic, à 07h10 UTC au début de la marée descendante, et un second pic à 12h20 UTC à l’étale de basse mer, celui-ci étant bien entendu beaucoup moins problématique quant au risque de submersion. (© SHOM / Refmar)

 

 

Réchauffement climatique oblige, RONIM a été adapté pour prendre en compte la prévention des risques de submersion des zones côtières les plus basses (où les précipitations et les crues des fleuves jouent aussi leur rôle). Une base de données a été constituée avec les mesures des marégraphes et avec d’autres observations collectées notamment au sein du Système d’observation du niveau des eaux littorales (SONEL). Ce portail fournit les niveaux moyens de la mer (journaliers, mensuels et annuels) ainsi que les données du réseau géodésique permanent, localisant dans un système géodésique mondial les principaux observatoires de marée, les trois dimensions contribuant ainsi à l’étude de la variation absolue du niveau de la mer. Depuis 2010, le SHOM est le référent national pour l’observation de celui-ci, la gestion des données s’y rapportant et leur diffusion.

 

Au niveau international, les marégraphes de près d’une centaine d’organismes nationaux sont connectés au site de l’Intergovernmental Oceanographic Commission (IOC), la Commission océanographique intergouvernementale de l’UNESCO. Celle-ci – en partenariat avec la Joint Technical Commission for Oceanography and Marine Meteorology (JCOMM) de l’Organisation météorologique mondiale (OMM) -, conduit aussi le programme Global Sea Level Observing System (GLOSS) dont le Global Core Network (GCN) comporte 290 stations dans le monde pour le suivi à long terme du niveau de la mer en relation avec les changements climatiques. On n’a pas fini de parler du niveau de l’eau.

 

O.C.

 

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