Estimation de la circulation dans l'Océan Atlantique Sud par assimilation variationnelle de données in situ PDF Download

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Estimation de la circulation dans l'Océan Atlantique Sud par assimilation variationnelle de données in situ

Estimation de la circulation dans l'Océan Atlantique Sud par assimilation variationnelle de données in situ PDF Author: Charles Deltel
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Book Description
Les observations montrent que les modèles d'océans actuels ne parviennent souvent pas à représenter la réalité avec précision. Cela s'explique en partie par un manque de précision dans les conditions initiales (CI) et aux limites. Mais les flux air-mer sont notoirement mal connus, et leur estimation au moyen de méthodes avancées reste peu explorée. Ici, des expériences jumelles systématiques ont été effectuées pour évaluer dans quelle mesure des tels forçages, CI et conditions aux frontières ouvertes (FO) peuvent être améliorés par assimilation 4D-Var de données de profils dans un modèle d'océan. Le système est basé sur le code OPA8.1 et son adjoint. Le modèle résoud le cycle saisonnier de l'Atlantique Sud. Les données assimilées sont l'hydrologie de l'atlas saisonnier climatologique de Reynaud et al. [1998] ou, lors des expériences idéalisées, un jeu de données simulées équivalent. Dans la partie I, la configuration Atlantique Sud est décrite. Une mise en régime de plusieurs années est validée, et fournit les données idéalisées nécessaires pour la suite. Dans la partie II, nous décrivons l'implémentation du contrôle des FO et des forçages, en supplément des CI déjà estimées. Dans la partie III, des expériences idéalisées durant l'été austral montrent que nos données sont appropriées à identifier des flux de chaleur et d'eau douce saisonniers moyens, mais pas leur variabilité intrasaisonnière. De plus, l'estimation des tensions de vent est un problème mal posé, en particulier dans la région des vents d'ouest. Un résultat important est que le sytème peut dégrader un vent parfait pour équilibrer une erreur dans les flux de chaleur. Dans la partie IV, les données réelles sont assimilées sur 4 saisons cyclées, et seul le vent n'est pas estimé. Les trajectoires optimales sont compatibles avec les données, mais des biais systématiques apparaissent, pour lesquels des solutions sont discutées. les paramètres contrôlées ont tous un impact positif sur l'écart modèle-données.

Estimation de la circulation dans l'Océan Atlantique Sud par assimilation variationnelle de données in situ

Estimation de la circulation dans l'Océan Atlantique Sud par assimilation variationnelle de données in situ PDF Author: Charles Deltel
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Book Description
Les observations montrent que les modèles d'océans actuels ne parviennent souvent pas à représenter la réalité avec précision. Cela s'explique en partie par un manque de précision dans les conditions initiales (CI) et aux limites. Mais les flux air-mer sont notoirement mal connus, et leur estimation au moyen de méthodes avancées reste peu explorée. Ici, des expériences jumelles systématiques ont été effectuées pour évaluer dans quelle mesure des tels forçages, CI et conditions aux frontières ouvertes (FO) peuvent être améliorés par assimilation 4D-Var de données de profils dans un modèle d'océan. Le système est basé sur le code OPA8.1 et son adjoint. Le modèle résoud le cycle saisonnier de l'Atlantique Sud. Les données assimilées sont l'hydrologie de l'atlas saisonnier climatologique de Reynaud et al. [1998] ou, lors des expériences idéalisées, un jeu de données simulées équivalent. Dans la partie I, la configuration Atlantique Sud est décrite. Une mise en régime de plusieurs années est validée, et fournit les données idéalisées nécessaires pour la suite. Dans la partie II, nous décrivons l'implémentation du contrôle des FO et des forçages, en supplément des CI déjà estimées. Dans la partie III, des expériences idéalisées durant l'été austral montrent que nos données sont appropriées à identifier des flux de chaleur et d'eau douce saisonniers moyens, mais pas leur variabilité intrasaisonnière. De plus, l'estimation des tensions de vent est un problème mal posé, en particulier dans la région des vents d'ouest. Un résultat important est que le sytème peut dégrader un vent parfait pour équilibrer une erreur dans les flux de chaleur. Dans la partie IV, les données réelles sont assimilées sur 4 saisons cyclées, et seul le vent n'est pas estimé. Les trajectoires optimales sont compatibles avec les données, mais des biais systématiques apparaissent, pour lesquels des solutions sont discutées. les paramètres contrôlées ont tous un impact positif sur l'écart modèle-données.

Estimation de la circulation dans l'Océan Atlantique Sud par assimilation variationnelle de données in situ

Estimation de la circulation dans l'Océan Atlantique Sud par assimilation variationnelle de données in situ PDF Author: Charles Deltel
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Pages : 185

Book Description
Les observations montrent que les modèles d'océans actuels ne parviennent souvent pas à représenter la réalité avec précision. Cela s'explique en partie par un manque de précision dans les conditions initiales (CI) et aux limites. Mais les flux air-mer sont notoirement mal connus, et leur estimation au moyen de méthodes avancées reste peu explorée. Ici, des expériences jumelles systématiques ont été effectuées pour évaluer dans quelle mesure des tels forçages, CI et conditions aux frontières ouvertes (FO) peuvent être améliorés par assimilation 4D-Var de données de profils dans un modèle d'océan. Le système est basé sur le code OPA8.1 et son adjoint. Le modèle résoud le cycle saisonnier de l'Atlantique Sud. Les données assimilées sont l'hydrologie de l'atlas saisonnier climatologique de Reynaud et al. [1998] ou, lors des expériences idéalisées, un jeu de données simulées équivalent. Dans la partie I, la configuration Atlantique Sud est décrite. Une mise en régime de plusieurs années est validée, et fournit les données idéalisées nécessaires pour la suite. Dans la partie II, nous décrivons l'implémentation du contrôle des FO et des forçages, en supplément des CI déjà estimées. Dans la partie III, des expériences idéalisées durant l'été austral montrent que nos données sont appropriées à identifier des flux de chaleur et d'eau douce saisonniers moyens, mais pas leur variabilité intrasaisonnière. De plus, l'estimation des tensions de vent est un problème mal posé, en particulier dans la région des vents d'ouest. Un résultat important est que le sytème peut dégrader un vent parfait pour équilibrer une erreur dans les flux de chaleur. Dans la partie IV, les données réelles sont assimilées sur 4 saisons cyclées, et seul le vent n'est pas estimé. Les trajectoires optimales sont compatibles avec les données, mais des biais systématiques apparaissent, pour lesquels des solutions sont discutées. les paramètres contrôlées ont tous un impact positif sur l'écart modèle-données.

Assimilation variationnelle de données tomographiques simulées dans des modèles de circulation océanique

Assimilation variationnelle de données tomographiques simulées dans des modèles de circulation océanique PDF Author: Elisabeth Rémy (océanographe).)
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Languages : fr
Pages : 0

Book Description
La tomographie acoustique oceanique est une technique d'exploration acoustique de l'interieur de l'ocean. Elle donne acces a des mesures integrales de temperature et de vitesse. L'analyse de ces donnees par inversion permet d'estimer l'evolution temporelle du contenu thermique le long des sections d'observation, mais leur caractere integral limite la resolution spatiale. L'objet de cette these est l'etude de l'impact sur l'estimation de la circulation oceanique de l'assimilation dans un modele numerique de telles observations. Pour simuler les observations, nous nous sommes places dans le cas d'un reseau comparable a celui deploye dans le bassin mediterraneen occidental pour l'experience thetis 2. Cette approche, dite par experiences jumelles, permet de connaitre exactement l'influence des donnees par comparaison du resultat apres assimilation avec la solution connue du modele dont elles sont issues. Nous avons ainsi montre, avec un modele quasi-geostrophique, que la tomographie apporte une contrainte tres efficace sur l'evolution temporelle du contenu thermique le long des sections et, par l'intermediaire de la dynamique decrite par le modele, ameliore significativement l'estimation de composantes non-directement contraintes par les observations, comme le mode barotrope. Dans le cadre d'un reseau global d'observation, la tomographie est une contrainte integrale complementaire avec des donnees ponctuelles telles qu'altimetriques. Les experiences faites avec un modele aux equations primitives constituent une premiere aproche montrant la faisabilite de l'assimilation de ce type de donnees dans un tel modele a haute resolution spatiale. Nous avons cependant deja pu montrer leur capacite a corriger un biais moyen en temperature dans les couches intermediaires et profondes de l'ocean.

ASSIMILATION VARIATIONNELLE DE DONNEES TOMOGRAPHIQUES SIMULEES DANS DES MODELES DE CIRCULATION OCEANIQUE

ASSIMILATION VARIATIONNELLE DE DONNEES TOMOGRAPHIQUES SIMULEES DANS DES MODELES DE CIRCULATION OCEANIQUE PDF Author: Élisabeth Rémy
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Pages : 203

Book Description
LA TOMOGRAPHIE ACOUSTIQUE OCEANIQUE EST UNE TECHNIQUE D'EXPLORATION ACOUSTIQUE DE L'INTERIEUR DE L'OCEAN. ELLE DONNE ACCES A DES MESURES INTEGRALES DE TEMPERATURE ET DE VITESSE. L'ANALYSE DE CES DONNEES PAR INVERSION PERMET D'ESTIMER L'EVOLUTION TEMPORELLE DU CONTENU THERMIQUE LE LONG DES SECTIONS D'OBSERVATION, MAIS LEUR CARACTERE INTEGRAL LIMITE LA RESOLUTION SPATIALE. L'OBJET DE CETTE THESE EST L'ETUDE DE L'IMPACT SUR L'ESTIMATION DE LA CIRCULATION OCEANIQUE DE L'ASSIMILATION DANS UN MODELE NUMERIQUE DE TELLES OBSERVATIONS. POUR SIMULER LES OBSERVATIONS, NOUS NOUS SOMMES PLACES DANS LE CAS D'UN RESEAU COMPARABLE A CELUI DEPLOYE DANS LE BASSIN MEDITERRANEEN OCCIDENTAL POUR L'EXPERIENCE THETIS 2. CETTE APPROCHE, DITE PAR EXPERIENCES JUMELLES, PERMET DE CONNAITRE EXACTEMENT L'INFLUENCE DES DONNEES PAR COMPARAISON DU RESULTAT APRES ASSIMILATION AVEC LA SOLUTION CONNUE DU MODELE DONT ELLES SONT ISSUES. NOUS AVONS AINSI MONTRE, AVEC UN MODELE QUASI-GEOSTROPHIQUE, QUE LA TOMOGRAPHIE APPORTE UNE CONTRAINTE TRES EFFICACE SUR L'EVOLUTION TEMPORELLE DU CONTENU THERMIQUE LE LONG DES SECTIONS ET, PAR L'INTERMEDIAIRE DE LA DYNAMIQUE DECRITE PAR LE MODELE, AMELIORE SIGNIFICATIVEMENT L'ESTIMATION DE COMPOSANTES NON-DIRECTEMENT CONTRAINTES PAR LES OBSERVATIONS, COMME LE MODE BAROTROPE. DANS LE CADRE D'UN RESEAU GLOBAL D'OBSERVATION, LA TOMOGRAPHIE EST UNE CONTRAINTE INTEGRALE COMPLEMENTAIRE AVEC DES DONNEES PONCTUELLES TELLES QU'ALTIMETRIQUES. LES EXPERIENCES FAITES AVEC UN MODELE AUX EQUATIONS PRIMITIVES CONSTITUENT UNE PREMIERE APROCHE MONTRANT LA FAISABILITE DE L'ASSIMILATION DE CE TYPE DE DONNEES DANS UN TEL MODELE A HAUTE RESOLUTION SPATIALE. NOUS AVONS CEPENDANT DEJA PU MONTRER LEUR CAPACITE A CORRIGER UN BIAIS MOYEN EN TEMPERATURE DANS LES COUCHES INTERMEDIAIRES ET PROFONDES DE L'OCEAN.

Estimation d'ensemble des paramètres des covariances d'erreur d'ébauche dans un système d'assimilation variationnelle de données océaniques

Estimation d'ensemble des paramètres des covariances d'erreur d'ébauche dans un système d'assimilation variationnelle de données océaniques PDF Author: Nicolas Daget
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Languages : fr
Pages : 324

Book Description
Dans cette thèse, une méthode d'ensemble est utilisée pour estimer les paramètres du modèle de covariance d'erreur d'ébauche dans un système d'assimilation de données variationnel (3D-Var) appliqué à une configuration globale du modèle de circulation océanique OPA. L'ensemble est obtenu en perturbant les champs de forçage de surface (tension de vents, flux d'eau douce et de chaleur) et les observations (profils de température et de salinité in situ) utilisées durant le processus d'assimilation. Ce travail de thèse s'intéresse particulièrement aux possibilités offertes par l'ensemble d'estimer au cours du temps les variances d'erreur d'ébauche de température et de salinité dépendants de l'écoulement. Deux formulations des variances d'erreur d'ébauche dépendant de l'écoulement ont été étudiées. La première est estimée à partir de l'ensemble tandis que la seconde est paramétrée en fonction du gradient vertical de température et de salinité d'ébauche. L'étude de sensibilité de l'analyse à ces deux formulations des variances d'erreur d'ébauche a été effectuée grâce à la comparaison d'expériences 3D-Var sur la période 1993-2000. Ces deux expériences 3D-Var permettent de réduire de manière significative l'écart aux observations assimilées comparativement à une expérience de contrôle (sans assimilation). L'impact de la formulation des variances d'erreur d'ébauche sur les statistiques d'innovation est similaire au-dessous de 150 mètres de profondeur. Au-dessus, où les tests de cohérence statistique suggèrent que les estimations d'ensemble des variances d'erreur d'ébauche sont sous-estimées, la formulation des variances d'erreur d'ébauche paramétrées présente des résultats légèrement meilleurs. Toutefois, la croissance d'erreur de température et de salinité entre les cycles d'assimilation est nettement réduite à l'aide des estimations d'ensemble des variances d'erreur d'ébauche ce qui laisse supposer que l'état analysé est mieux équilibré. Les anomalies de hauteur de mer dans la région du Gulf Stream et les vitesses zonales dans le Pacifique tropical, champs non directement contraints par les observations, sont nettement améliorés en utilisant les variances d'erreur d'ébauche estimés par l'ensemble plutôt que celles paramétrées. La comparaison avec l'expérience de contrôle est moins concluante et indique que lorsque certains aspects des ces variables sont améliorés (anomalie de hauteur de mer et courants dans le centre et l'Est du Pacifique), d'autres sont dégradés (anomalies de hauteur de mer dans le Gulf Stream et courants dans l'Ouest du Pacifique...

CIRCULATION DE L'OCEAN ATLANTIQUE SUD

CIRCULATION DE L'OCEAN ATLANTIQUE SUD PDF Author: PIERRE.. FLORENCHIE
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Languages : fr
Pages : 254

Book Description
LE BUT DE CE TRAVAIL EST L'ETUDE DE LA CIRCULATION DE L'OCEAN ATLANTIQUE SUD A PARTIR D'EXPERIENCES DE SIMULATION NUMERIQUE. SON ORIGINALITE RESIDE DANS L'INTEGRATION DE DONNEES ALTIMETRIQUES SATELLITAIRES DANS UN MODELE QUASI-GEOSTROPHIQUE HAUTE RESOLUTION (1/6), AFIN DE CONTRAINDRE LA SOLUTION DU MODELE VERS LES OBSERVATIONS. LA PERIODE COUVERTE PAR LES DONNEES S'ETEND SUR DEUX ANNEES, D'OCTOBRE 92 A SEPTEMBRE 94. L'ECHANTILLONNAGE SPATIO-TEMPOREL DES OBSERVATIONS EST NETTEMENT AMELIORE PAR L'UTILISATION CONJOINTE DES DONNEES DES DEUX SATELLITES. LA TECHNIQUE D'ASSIMILATION UTILISEE DANS CES EXPERIENCES EST LA METHODE DITE DU NUDGING, METHODE SIMPLE ET EFFICACE: LES RESULTATS ONT MONTRE QUE L'ASSIMILATION DES DONNEES ALTIMETRIQUES A TRANSFORME NOTRE MODELE QUASI-GEOSTROPHIQUE 4-COUCHES EN UN OUTIL TRES PERFORMANT POUR REPRODUIRE ET ETUDIER LA CIRCULATION ENCORE MECONNUE DE L'OCEAN ATLANTIQUE SUD, DANS TOUTE SA COMPLEXITE. A L'ISSUS DE CES EXPERIENCES, NOUS SOMMES EN MESURE DE PROPOSER DES SCHEMAS DE LA CIRCULATION DE L'ATLANTIQUE SUD AU NIVEAU DES COUCHES SUPERIEURES, AINSI QUE DES DESCRIPTIONS DETAILLEES DU COMPORTEMENT DU COURANT DU BRESIL, AVEC MISE EN EVIDENCE D'UN CYCLE SAISONNIER DU TRANSPORT, ET DE LA RETROFLECTION DES AIGUILLES AVEC SON LACHER DE TOURBILLONS. NOUS AVONS SUIVI LES TOURBILLONS DES AIGUILLES ET ETUDIE LEUR EVOLUTION DANS TOUT LE BASSIN ATLANTIQUE SUD. ENFIN, NOUS AVONS MONTRE LE ROLE CRITIQUE JOUE PAR LES COURANTS DE BORD OUEST DANS L'EVALUATION DE FLUX MERIDIENS AU NIVEAU DU GYRE SUBTROPICAL

Assimilation variationnelle de données tomographiques simulées dans des modèles de circulation océanique

Assimilation variationnelle de données tomographiques simulées dans des modèles de circulation océanique PDF Author:
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Languages : fr
Pages : 153

Book Description


ETUDE D'UN ALGORITHME D'ASSIMILATION VARIATIONNELLE DE DONNEES A CONTRAINTE FAIBLE. MISE EN UVRE SUR LE MODELE OCEANIQUE AUX EQUATIONS PRIMITIVES MICOM

ETUDE D'UN ALGORITHME D'ASSIMILATION VARIATIONNELLE DE DONNEES A CONTRAINTE FAIBLE. MISE EN UVRE SUR LE MODELE OCEANIQUE AUX EQUATIONS PRIMITIVES MICOM PDF Author: STEPHANE.. LOUVEL
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Languages : fr
Pages : 189

Book Description
L'ASSIMILATION DE DONNEES EN OCEANOGRAPHIE A POUR OBJECTIF D'UTILISER L'ENSEMBLE DES INFORMATIONS DISPONIBLES SUR LE SYSTEME ETUDIE POUR CONTRAINDRE LES MODELES DE PREVISION A RESTER LE PLUS PROCHE POSSIBLE D'UN ECOULEMENT REALISTE. EN COMPLEMENT INDISPENSABLE AUX MESURES IN SITU, LES MESURES ALTIMETRIQUES EFFECTUEES DEPUIS LES SATELLITES SONT DES DONNEES STRATEGIQUES POUR ETUDIER LES OCEANS. ELLES SONT L'EXPRESSION EN SURFACE DE LA DYNAMIQUE SUR TOUTE LA COLONNE D'EAU. CETTE THESE PRESENTE LA PREMIERE MISE EN UVRE DE L'ALGORITHME VARIATIONNEL DUAL A CONTRAINTE FAIBLE. CETTE NOUVELLE APPROCHE EST LA FORMULATION DUALE DE L'ALGORITHME VARIATIONNEL QUADRIDIMENSIONNEL COURAMMENT UTILISE DANS LES MODELES DE PREVISION ATMOSPHERIQUE. BASEE SUR LES TECHNIQUES DU CONTROLE OPTIMAL, SA PARTICULARITE EST DE PRENDRE EN COMPTE L'ERREUR DE MODELE SANS COUT DE CALCUL SUPPLEMENTAIRE PAR RAPPORT AU CAS OU LE MODELE SERAIT SUPPOSE PARFAIT. APRES UN BREF RAPPEL DES DIFFERENTES TECHNIQUES D'ASSIMILATION, NOUS METTONS EN EVIDENCE LES PRINCIPALES CARACTERISTIQUES DE L'ALGORITHME DUAL DANS LE CADRE DES EQUATIONS DE REACTION-DIFFUSION. FORT DE CETTE PREMIERE EXPERIENCE, NOUS APPLIQUERONS CETTE METHODE D'ASSIMILATION AUX OBSERVATIONS ALTIMETRIQUES DANS UN MODELE DE CIRCULATION OCEANIQUE. NOTRE CHOIX S'EST PORTE SUR LE MODELE AUX EQUATIONS PRIMITIVES A MESO-ECHELLE MICOM (MIAMI ISOPYCNIC COORDINATE OCEAN MODEL) DANS SA VERSION ADIABATIQUE. LORS DE LA DESCRIPTION DU MODELE, NOUS DEFINISSONS ET PROUVONS LA VALIDITE DES MODELES LINEAIRE TANGENT ET ADJOINT ASSOCIES A MICOM ET NECESSAIRES EN ASSIMILATION VARIATIONNELLE. NOS EXPERIENCES REPRESENTENT TOUT D'ABORD UNE CIRCULATION IDEALISEE DU GULF STREAM AUX LATITUDES MOYENNES. L'ETUDE DETAILLEE DE L'ALGORITHME DUAL PERMET DE VERIFIER NUMERIQUEMENT L'EQUIVALENCE AVEC L'ALGORITHME VARIATIONNEL USUEL DANS LE CAS D'UN MODELE PARFAIT. CETTE COMPARAISON SERA AUSSI MENEE POUR JUGER L'EFFICACITE DE DIFFERENTS TYPES DE PRECONDITIONNEMENT. L'ETUDE EST COMPLETEE PAR UNE ANALYSE SUR LE CONTENU INFORMATIF DES OBSERVATIONS DE SURFACE REVELANT, DANS CETTE CONFIGURATION, LE CHOIX STRATEGIQUE D'UNE PERIODE D'ASSIMILATION DE DEUX MOIS. CES EXPERIENCES ACADEMIQUES PROUVENT LE BON FONCTIONNEMENT DE L'ALGORITHME DUAL POUR L'ASSIMILATION DE DONNEES ALTIMETRIQUES ET PERMETTENT D'ENVISAGER LA MISE EN PLACE D'UNE TELLE METHODE DANS UNE CONFIGURATION PLUS REALISTE. LA DERNIERE PARTIE DE CETTE THESE PROPOSE UNE MISE EN APPLICATION AVEC DES OBSERVATIONS REELLES DES SATELLITES TOPEX/POSEIDON ET ERS-1. LA REGION DES ACORES A ETE CHOISIE POUR L'IMPORTANCE DU JEU DE DONNEES COLLECTE DURANT LA CAMPAGNE DE MESURES SEMAPHORE EN 1993. DANS CETTE CONFIGURATION, LE DOMAINE DE 1000 KM DE COTE POSSEDE DES FRONTIERES LATERALES OUVERTES QUI SONT RESOLUES DANS LE MODELE PAR UN RAPPEL NEWTONIEN AMORTI SUR LES EPAISSEURS DES COUCHES. LES RESULTATS SONT COMPARES AUX MESURES DE FLOTTEURS ET VERIFIENT QUE L'ALGORITHME DUAL REPRODUIT FIDELEMENT LA CIRCULATION DU COURANT DES ACORES. LA QUALITE DES RESULTATS SERA AUSSI DEMONTREE PAR COMPARAISON AVEC L'ASSIMILATION VARIATIONNELLE PRIMALE ET L'INTERPOLATION OPTIMALE.

ETUDE DE LA CIRCULATION DANS L'ATLANTIQUE NORD CENTRAL PAR UNE METHODE VARIATIONNELLE INVERSE

ETUDE DE LA CIRCULATION DANS L'ATLANTIQUE NORD CENTRAL PAR UNE METHODE VARIATIONNELLE INVERSE PDF Author: SLIM.. GANA
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Languages : fr
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Book Description
L'OCEAN OCCUPE UN ROLE ESSENTIEL DANS LE SYSTEME CLIMATIQUE DE LA TERRE, PUISQU'IL ABSORBE, STOCKE, TRANSPORTE ET CEDE DE LA CHALEUR. L'ESTIMATION DES TRANSPORTS PASSE PAR LA CONNAISSANCE DE LA VITESSE DES COURANTS OCEANIQUES. LE CHAMP DE DENSITE, CALCULE A PARTIR D'OBSERVATIONS HYDROGRAPHIQUES IN SITU, PERMET D'ACCEDER SEULEMENT A UNE VALEUR RELATIVE DE LA VITESSE. POUR OBTENIR LA VITESSE ABSOLUE, NOUS UTILISONS UNE METHODE INVERSE QUI PERMET DE COMBINER LES OBSERVATIONS AVEC DES LOIS DYNAMIQUES ET DE CONSERVATION. NOUS PORTONS NOTRE INTERET SUR UNE REGION DE L'ATLANTIQUE NORD CENTRAL (24N A 53N ET 16W A 55W) EN ANALYSANT DES DONNEES QUI Y ONT ETE COLLECTEES PENDANT L'EXPERIENCE TOPOGULF (ETES 1983 ET 1984). DANS UN PREMIER TEMPS L'ECOULEMENT EST CONTRAINT A SATISFAIRE LE TRANSPORT DE SVERDRUP INDUIT PAR LE POMPAGE D'EKMAN. CECI CONDUIT A DES TRANSPORTS INCOMPATIBLES AVEC LA CONSERVATION DE LA MASSE DANS LA PARTIE NORD DU DOMAINE. L'INTRODUCTION DE LA TOPOGRAPHIE AMELIORE LA CONSERVATION DE LA MASSE ET A POUR EFFET D'AUGMENTER CONSIDERABLEMENT LES TRANSPORTS INTEGRES: LE TRANSPORT MERIDIEN A TRAVERS LA LIGNE DE POMPAGE D'EKMAN NUL PASSE AINSI DE 1,5 SV A PRES DE 30 SV (1SV=10#9 KG/S). CEPENDANT, LES VITESSES SONT TRES SENSIBLES A DES PERTURBATIONS DE LA TOPOGRAPHIE. LE RAJOUT D'UNE CONTRAINTE DE CONSERVATION DE LA DENSITE POTENTIELLE CONDUIT A UNE SOLUTION STABLE. LES TRANSPORTS DE MASSE ET DE CHALEUR SONT VEHICULES PRINCIPALEMENT PAR LE COURANT DES ACORES (7.8 SV; 0.84.10#1#5 WATTS) ET PAR DEUX BRANCHES DU COURANT NORD ATLANTIQUE, L'UNE DIRIGEE VERS L'EST (23 SV; 4.10#1#5 WATTS) ET L'AUTRE VERS LE NORD-EST (8.3 SV; 0.3.10#1#5 WATTS)

Etude de la circulation dans l'Atlantique Nord central par une méthode variationnelle inverse

Etude de la circulation dans l'Atlantique Nord central par une méthode variationnelle inverse PDF Author: Slim Gana
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Book Description
L'ocean occupe un role essentiel dans le systeme climatique de la terre, puisqu'il absorbe, stocke, transporte et cede de la chaleur. L'estimation des transports passe par la connaissance de la vitesse des courants oceaniques. Le champ de densite, calcule a partir d'observations hydrographiques in situ, permet d'acceder seulement a une valeur relative de la vitesse. Pour obtenir la vitesse absolue, nous utilisons une methode inverse qui permet de combiner les observations avec des lois dynamiques et de conservation. Nous portons notre interet sur une region de l'atlantique nord central (24n a 53n et 16w a 55w) en analysant des donnees qui y ont ete collectees pendant l'experience topogulf (etes 1983 et 1984). Dans un premier temps l'ecoulement est contraint a satisfaire le transport de sverdrup induit par le pompage d'ekman. Ceci conduit a des transports incompatibles avec la conservation de la masse dans la partie nord du domaine. L'introduction de la topographie ameliore la conservation de la masse et a pour effet d'augmenter considerablement les transports integres: le transport meridien a travers la ligne de pompage d'ekman nul passe ainsi de 1,5 sv a pres de 30 sv (1sv=10#9 kg/s). Cependant, les vitesses sont tres sensibles a des perturbations de la topographie. Le rajout d'une contrainte de conservation de la densite potentielle conduit a une solution stable. Les transports de masse et de chaleur sont vehicules principalement par le courant des acores (7.8 sv; 0.84.10#1#5 watts) et par deux branches du courant nord atlantique, l'une dirigee vers l'est (23 sv; 4.10#1#5 watts) et l'autre vers le nord-est (8.3 sv; 0.3.10#1#5 watts)