La vague géante qui a frappé la Réunion, suivie par satellite

Propagation de la houle à travers l’Océan Indien
16 mai 2007

L’origine et le déplacement des vagues de près de 11 m de haut qui ont dévasté l’île française de la Réunion, dans l’Océan Indien, dans la soirée de samedi, ont été détectés par le satellite Envisat de l’ESA.

Les vagues, qui ont durement frappé le port de Saint Pierre, au sud de l’île, causant la disparition de deux pêcheurs ainsi que l’effondrement de plusieurs quais et l’inondation de maisons et de locaux commerciaux, avaient pris naissance au sud du Cap, en Afrique du Sud, et ont voyagé vers le Nord-Est sur près de 4 000 km en trois jours avant d’atteindre l’île.

Le Dr. Bertrand Chapron, de l’Ifremer (Institut Français de Recherche pur l’Exploitation de la Mer) et le Dr. Fabrice Collard, de BOOst Technologies, à Brest, ont localisé et suivi le mouvement de houle grâce à des produits standards issus du traitement par l’ESA des données collectées par le radar à synthèse d’ouverture (SAR) du satellite.

« Les houles surviennent par surprise et malheureusement elles peuvent être mortelles », déclare le Dr. Chapron. « Le mode “vagues” du SAR nous permet de localiser et de suivre les houles à un niveau global. Dans le proche avenir, nous envisageons d’utiliser ces données pour prédire leur heure d’arrivée et leur intensité ».

Bien que l’arrivée des vagues sur la Réunion ait été prévue, leur intensité avait été sous-estimée de 20 à 30 % par rapport aux mesures, explique le Dr. Collard.

« Comme les fortes houles sont précédées par une mer calme, il est impossible de détecter leur arrivée depuis la côte », souligne le Dr. Collard. « Le SAR est l’instrument idéal pour détecter la houle et il peut typiquement observer des phénomènes dont la périodicité se situe entre 12 et 25 secondes ».

Storm winds
Observation de la tempête au sud du Cap

Un long intervalle entre les vagues peut être relié à des phénomènes de vents d’une extrême violence. La houle qui a frappé Saint Pierre avait une période de 19 secondes et provenait des vents d’une tempête survenue le 8 mai.

A l’approche des côtes, les vagues ralentissent et leur puissance augmente, pour atteindre facilement au moins deux fois leur taille moyenne d’origine. Par exemple, des vagues de 5 m peuvent dépasser 10 m quand elles frappent le littoral.

Les Dr. Chapron et Collard travaillent sur un projet qui mettra les données sur les phénomènes de houles globaux à la disposition des scientifiques et des utilisateurs vers la fin de l’année à titre de démonstration. Ces produits seront d’une grande utilité pour les centres météorologiques pour venir compléter la précision de leurs modèles de prévision de l’état de la mer.

Envisat est équipé de l’ASAR (Advanced Synthetic Aperture Radar), une version améliorée du SAR qui a volé sur les missions ERS-1 et 2. Son mode “vagues” permet de recueillir des petites images de 10 par 5 km – des « imagettes » - de la surface de la mer tous les 100 km le long de l’orbite du satellite.

Ces « imagettes », qui fournissent des informations sur la hauteur des vagues individuelles, sont ensuite transformées mathématiquement et décomposées en moyennes d’énergie et de direction, que l’on nomme spectres de vagues océaniques et que l’ESA met à disposition des scientifiques et des centres météorologiques.

Typiquement, une image SAR par satellite a une fauchée de 400 km, ce qui est suffisant pour couvrir en totalité des phénomènes d’échelle moyenne comme les tempêtes tropicales. Tandis que l’imagerie des satellites optiques montre l’enroulement en spirale de la couverture nuageuse, l’imagerie SAR pénètre celle-ci pour observer le relief de la surface de la mer et sa modulation sous l’effet combiné du vent, des vagues et des courants.

Swell tracking
Propagation de la houle à travers l’Océan Pacifique

Des vagues de toutes longueurs d’ondes et se dirigeant dans différentes directions sont formées par les tempêtes. Lorsqu’elles quittent celles-ci, elles se dispersent et les vagues de plus grandes longueurs d’ondes progressent le plus rapidement. Au cours du symposium Envisat qui s’est tenu à Montreux, en Suisse, du 23 au 27 avril 2007, les Dr. Chapron et Collard ont présenté pour la première fois une démonstration de suivi de houle à travers l’Océan Pacifique sur une période de 12 jours grâce au mode “vagues” de l’ASAR d’Envisat.

Le même système de suivi de houle a été appliqué pour identifier les vagues qui ont frappé l’île de la Réunion au cours du week-end dernier. Des observations indépendantes des vents par satellite ont confirmé la localisation de la tempête à l’origine de ces vagues géantes.

Dans le cadre du programme GMES (Global Monitoring for Environment and Security), une initiative conjointe de la Commission Européenne et de l’ESA, l’agence spatiale a entrepris le développement de Sentinel 1, un système de satellite en orbite polaire pour assurer la continuité des applications SAR opérationnelles. L’instrument SAR de Sentinel 1 disposera d’un mode “vagues” dédié qui permettra le suivi et la prévision en temps quasi-réel des phénomènes de houle, pour les utilisateurs européens.

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