En savoir plus sur les modèles de détermination de la célérité...


Modèle de Lowett

L'équation de Lowett permet de déduire l'influence de chacun des paramètres sur l'évolution de la célérité :
    si T augmente de 1°C, la célérité augmentera de 3.5 m.s-1.
    si S augmente de 1 ‰, la célérité augmentera de 1 m.s-1.

    si D augmente de 1 m, la célérité augmentera de 0.018 m.s-1.

Variations de la célérité du son en fonction de la température et de la
salinité à la surface de la masse d’eau d’après le modèle de LOWETT.
(Diner, Marchand , 1996)

Si l'on prend l’exemple d’une eau à 5°C, d’une salinité de 35 ‰. La célérité à 100 m de profondeur est de 1468,5 m.s-1. Si un appareil est réglé pour mesurer la profondeur avec une célérité de 1500 m.s-1 et qu’il se trouve à une profondeur de 100 m, une erreur sera commise dans l’évaluation de la profondeur.

Erreur = (1500*100) / 1468.5 -100 = 2.74 mètres.

Avec une célérité de 1500 m.s-1, on obtient une différence de 2.74m entre la profondeur calculée et la profondeur réelle.



Modèle de Chen et Millero

    Le travail de Chen et Millero est sans doute la façon la plus moderne d’approcher la valeur de la célérité du son dans l’eau de mer. L’équation publiée en 1977 est utilisée par l’UNESCO dans les « Oceanographic Tables and Standards » et est reconnue pour la mesure des paramètres océaniques.

    Cette équation intègre de nombreuses constantes, elle nécessite d’être traitée à l’aide d’un programme informatique qui effectue tous les calcul. Une calculatrice de vitesse du son a été inventée sur Internet.

Votre cours de Mr Girardot intègre cette équation, on peut changer les paramètres et voir les différentes vitesses obtenues dans une modélisation.


Comparaisons de résultats obtenus :

En utilisant deux modèles différents avec pour paramètres une eau à 5 °C, 35 ‰, et à 100 m de profondeur, nous obtenons des différences de célérité de  4 m.s-1.

Avec le modèle de Lowett, C = 1468,5 m.s-1.
Avec le modèle de Medwin, C = 1472,5 m.s-1.

 Il faut donc être conscient que même la correction apportée à la célérité du son en fonction des caractéristiques du milieu ne permet qu’une approche de la vérité et dépend beaucoup de la méthode utilisée pour calculer la célérité du son.