La première partie de ce document présente un modèle basé sur la résolution des équations Lagrangiennes du mouvement nommé "Choppy Wave Model". Il permet de tenir compte des nonlinéarités hydrodynamiques de la surface et d''établir une description complète des grandeurs statistiques. Les résultats obtenus soulignent leur caractère non Gaussien et l''importance du spectre déshabillé. Des échantillons de surfaces nonlinéaires illustrent la modulation des petites vagues par les grandes. L''étude menée en seconde partie quantifie l''impact des nonlinéarités hydrodynamiques sur le phénomène de diffraction et permet de s''affranchir des erreurs dues à l''hypothèse Gaussienne dans l''estimation de paramètres météo-océaniques. Une nouvelle méthode de calcul de l''intégrale de Kirchhoff basée sur des convolutions radiales rapides est aussi introduite. Enfin, l''impact de l''écume en micro-ondes est détaillé et les principaux résultats montrent son importance à forts vents et notamment en polarisation HH.
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