Qu'est-ce que le calculateur de vitesse de propagation d'un tsunami ?
Cet outil détermine la vitesse à laquelle un tsunami se déplace en pleine mer. Un tsunami est une onde de gravité en eau peu profonde (onde longue) : sa longueur d'onde est bien supérieure à la profondeur de l'océan, si bien que sa vitesse dépend presque uniquement de la profondeur de l'eau et de l'accélération de la pesanteur. Il s'agit d'un principe physique universel, valable pour n'importe quel bassin océanique et non pour une seule région.
Comment l'utiliser
Saisissez la profondeur de l'océan en mètres (plus l'eau est profonde, plus l'onde est rapide). L'accélération de la pesanteur est fixée par défaut à la valeur standard de 9,80665 m/s², mais vous pouvez la modifier. Le calculateur restitue la vitesse de propagation à la fois en mètres par seconde et en kilomètres par heure. La profondeur de l'eau doit être positive ou nulle et la pesanteur strictement positive, faute de quoi le résultat n'a pas de sens.
La formule expliquée
La célérité d'une onde en eau peu profonde s'écrit $$v = \sqrt{\text{Gravity (m/s}^2\text{)} \times \text{Water depth (m)}}$$, où g est l'accélération de la pesanteur en m/s² et h la profondeur en mètres. Pour convertir en km/h, il suffit de multiplier par 3,6, car un mètre par seconde équivaut à 3,6 kilomètres par heure (3600 secondes par heure divisées par 1000 mètres par kilomètre).
Exemple concret
Pour un océan de 5000 m de profondeur avec g = 9,80665 m/s² : \(g \times h = 49033{,}25\), donc $$v = \sqrt{49033{,}25} \approx 221{,}43 \text{ m/s}.$$ Conversion : \(221{,}43 \times 3{,}6 \approx 797\) km/h — soit à peu près la vitesse de croisière d'un avion de ligne. Cela correspond au tsunami provoqué par le séisme du Chili en 1960, qui a traversé le Pacifique en environ 22,5 heures à une vitesse moyenne proche de 750 km/h avant d'atteindre la côte de Sanriku, dans la région du Tohoku, au Japon.
FAQ
Pourquoi l'onde ralentit-elle à l'approche du littoral ? À mesure que la profondeur h diminue, \(\sqrt{g \cdot h}\) décroît : l'onde ralentit et son énergie s'accumule pour former un mur d'eau de plus en plus haut. Lorsque \(h = 0\), la vitesse devient nulle.
Puis-je l'utiliser pour des vagues de vent ordinaires ? Non. La formule n'est valable que dans le régime des ondes longues (eau peu profonde), lorsque la longueur d'onde est très supérieure à la profondeur — c'est précisément le cas des tsunamis, mais pas celui des vagues de vent classiques.
Pourquoi une profondeur négative est-elle refusée ? Un produit \(g \cdot h\) négatif imposerait de calculer la racine carrée d'un nombre négatif, ce qui ne correspond à aucune vitesse physique. Le calculateur considère donc les valeurs négatives comme invalides.
