Transformation spectrale des vagues en zone de déferlement à partir de données Lidar – IMPASTO

En déferlant dans la zone littorale, les vagues génèrent des courants intenses, contribuent aux surcotes en sur-élévant le plan d’eau (le « setup ») et induisent le phénomène de runup, jouant ainsi un rôle majeur dans les risques d'érosion et de submersion. Bien qu'elle soit cruciale pour la prédiction des aléas littoraux, la transformation spectrale des vagues en zone de déferlement reste encore mal comprise, et aucune théorie n'existe actuellement pour prédire la dissipation d‘énergie par déferlement et sa répartition fréquentielle. Cela explique, en partie, pourquoi la contribution du runup aux niveaux extrêmes à la côte est actuellement négligée dans les modèles à grande échelle pour la prévision des aléas littoraux. Pour répondre à ce défi, le projet IMPASTO vise à mieux comprendre les processus physiques liés au déferlement et établir un lien entre la dynamique des vagues en zone de déferlement et le runup. À partir d'une large base de données hydrodynamiques à très haute résolution obtenues par scanner lidar infrarouge, nous étudierons l'applicabilité du nouveau cadre théorique pour les spectres des vagues en zone interne de surf récemment développé par Bonneton [Journal of Fluid Mechanics, 977, A48 (2023)], qui ouvre des perspectives importantes pour mieux paramétriser la physique du déferlement dans les modèles numériques. Nous nous appuierons sur la capacité unique des lidars à mesurer directement l’élévation de surface libre pour étudier en conditions de terrain le régime diffusif à hautes fréquences, qui est associé aux processus de déferlement. Nous effectuerons ensuite une évaluation rigoureuse des modèles à résolution de phase sur leur capacité à reproduire avec précision la dissipation de l'énergie des vagues dans la zone de surf et leur transformation spectrale. Le modèle le plus robuste sera utilisé pour analyser la réponse spectrale du runup, pour des conditions de vagues et des morphologies de plage contrastées, ce qui permettra d’explorer l'existence de lois universelles pour les caractéristiques spectrales du runup. Combiné à une meilleure compréhension de la transformation spectrale des vagues en zone de surf, cela permettra de développer des paramétrisations du runup plus robustes et adaptées aux modèles utilisés pour la prédiction des aléas littoraux.