La montée des eaux, également connue sous le nom d’élévation du niveau de la mer, se réfère à l’augmentation générale et graduelle du niveau moyen de la mer à l’échelle mondiale. Quant à elle, la submersion marine est une inondation passagère d’un littoral bas due à des conditions météorologiques et marégraphiques défavorables (tempêtes, marées coefficient 120, pression atmosphérique basse…). Plusieurs facteurs physiques sont à l’origine de son déclenchent, ces processus peuvent se superposer ou se succéder.

Les raisons derrière ces submersions marines sont principalement liées à une élévation temporaire du niveau de la mer lors de tempêtes ou cyclones (parfois des tsunamis en dehors des phénomènes météorologiques). Pendant les tempêtes, cette submersion est influencée par le niveau de la mer, lui-même déterminé par deux principaux processus :

• La surélévation due à l’état de l’atmosphère : Lorsqu’une dépression se forme (tempête, cyclone…), le niveau de la mer est influencé par deux phénomènes :
  • La baisse de la pression atmosphérique, entraînant une élévation du plan d’eau, souvent appelée « baromètre inversé« , provoquant environ 1 cm d’élévation par hectopascal de baisse de pression atmosphérique.
  • L’effet du vent, qui en fonction de sa vitesse, direction et des fonds marins, peut accumuler de l’eau le long des côtes.

• La surélévation due aux vagues (« wave-setup« ) : Quand les vagues approchent la côte, leur énergie est transférée à la colonne d’eau, provoquant le déferlement et une accumulation d’eau contre la côte, créant une élévation locale pouvant atteindre plusieurs dizaines de centimètres.

Le niveau moyen de la mer pendant une tempête résulte de ces deux contributions, combinées avec l’effet de la marée astronomique. En France métropolitaine, les côtes de la Manche-Atlantique ont une marée semi-diurne (2 cycles de marée par jour) et macro-tidale (plusieurs mètres de variation, atteignant plus de 13 m dans la Baie du Mont-Saint-Michel), tandis que les côtes méditerranéennes ont une marée microtidale (quelques décimètres seulement).

En fin de compte, le niveau d’eau près de la côte dépend également du mouvement des vagues sur le rivage (flux et reflux), appelé jet de rive. La hauteur maximale du jet de rive est parfois appelée hauteur de run-up par rapport à un niveau de référence.