ETUDE DES VARIATIONS DE LA CIRCULATION THERMOHALINE DANS L'OCEAN ATLANTIQUE PAR SIMULATION DE LA CIRCULATION ET DE LA DISTRIBUTION DES CHLOROFLUOROCARBONES PDF Download
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Book Description
DANS CETTE THESE, UN MODELE NUMERIQUE DE CIRCULATION GENERALE OCEANIQUE EST MIS EN UVRE DANS LE BUT D'EFFECTUER UNE ETUDE DE LA VARIABILITE INTERANNUELLE ET DECENNALE DE LA CIRCULATION THERMOHALINE DE L'OCEAN ATLANTIQUE. LE MODELE PERMET LA COMMUNICATION AVEC LES OCEANS VOISINS A L'AIDE DES FRONTIERES OUVERTES AU PASSAGE DE DRAKE ET A 30\E ENTRE L'AFRIQUE ET L'ANTARCTIQUE. LA SIMULATION DES TRACEURS CFC PRESENTE UN OUTIL DIAGNOSTIQUE SUPPLEMENTAIRE POUR SUIVRE LES MASSES D'EAU. UNE ETUDE DE LA CIRCULATION SIMULEE EN FORCAGE CLIMATOLOGIQUE MONTRE LA CAPACITE DU MODELE DE REPRODUIRE DE MANIERE REALISTE LES CARACTERISTIQUES DE LA CIRCULATION GENERALE. LES TRANSPORTS MERIDIENS INTEGRES, VARIABLES IMPORTANTES POUR LE ROLE DE L'OCEAN DANS LE SYSTEME DU CLIMAT, SONT EN ACCORD AVEC DES OBSERVATIONS ET D'AUTRES ETUDES NUMERIQUES. DES ETUDES DE SENSIBILITE MONTRENT QUE LE CHOIX DES CONDITIONS AUX FRONTIERES OUVERTES EST TRES IMPORTANT POUR UNE SIMULATION REALISTE, ET QU'UNE MODIFICATION TRES LOCALE DANS LA REPRESENTATION DE LA TOPOGRAPHIE DE FOND PEUT PROVOQUER DES CHANGEMENTS INPORTANTS DE LA CIRCULATION GENERALE SIMULEE. A PARTIR DE L'ETAT FOURNI PAR LES SIMULATIONS EN FORCAGE CLIMATOLOGIQUE, LE MODELE EST FORCE PAR LES FLUX ATMOSPHERE-OCEAN ISSUS DE LA REANALYSE NCEP/NCAR QUI COUVRENT LA PERIODE DE 1958 A 1997 POUR ETUDIER LA REACTION DE L'OCEAN A UN FORCAGE VARIANT DE FACON INTERANNUELLE. L'ANALYSE DES RESULTATS SE CONCENTRE SUR DES PHENOMENES DANS L'ATLANTIQUE NORD QUI SONT COMPARES AUX OBSERVATIONS DE LA MEME PERIODE. LES SIMULATIONS METTENT EN EVIDENCE UNE REACTION DE LA CIRCULATION OCEANIQUE AUX TENDANCES A LONG TERME DU FORCAGE ATMOSPHERIQUE, CARACTERISE PAR L'OSCILLATION NORD-ATLANTIQUE. CETTE REACTION COMPREND UN RENFORCEMENT DE LA CIRCULATION MERIDIENNE D'OVERTURNING ET DU TRANSPORT MERIDIEN DE CHALEUR. LES VARIATIONS INTERANNUELLES SONT REFLETES PAR DES VARIATIONS DE LA TEMPERATURE ET DE LA SALINITE DES MASSES D'EAU FORMEES DANS DES REGIONS SUBPOLAIRES, VARIATIONS QUI SONT TRANSMISES EN PROFONDEUR ET VERS LE GYRE SUBTROPICAL PAR LA PROPAGATION DE CES MASSES D'EAU DANS LA BRANCHE PROFONDE DE LA CELLULE D'OVERTURNING. LES SIMULATIONS MONTRENT EGALEMENT UNE FORTE INFLUENCE DES VARIATIONS DU TRANSPORT DE L'EAU DE MER DU LABRADOR VERS LE SUD SUR LES VARIATIONS DE LA CIRCULATION D'OVERTURNING QUI EST PLUS MARQUEE PENDANT LES PERIODES DE FAIBLE OVERTURNING.
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DANS CETTE THESE, UN MODELE NUMERIQUE DE CIRCULATION GENERALE OCEANIQUE EST MIS EN UVRE DANS LE BUT D'EFFECTUER UNE ETUDE DE LA VARIABILITE INTERANNUELLE ET DECENNALE DE LA CIRCULATION THERMOHALINE DE L'OCEAN ATLANTIQUE. LE MODELE PERMET LA COMMUNICATION AVEC LES OCEANS VOISINS A L'AIDE DES FRONTIERES OUVERTES AU PASSAGE DE DRAKE ET A 30\E ENTRE L'AFRIQUE ET L'ANTARCTIQUE. LA SIMULATION DES TRACEURS CFC PRESENTE UN OUTIL DIAGNOSTIQUE SUPPLEMENTAIRE POUR SUIVRE LES MASSES D'EAU. UNE ETUDE DE LA CIRCULATION SIMULEE EN FORCAGE CLIMATOLOGIQUE MONTRE LA CAPACITE DU MODELE DE REPRODUIRE DE MANIERE REALISTE LES CARACTERISTIQUES DE LA CIRCULATION GENERALE. LES TRANSPORTS MERIDIENS INTEGRES, VARIABLES IMPORTANTES POUR LE ROLE DE L'OCEAN DANS LE SYSTEME DU CLIMAT, SONT EN ACCORD AVEC DES OBSERVATIONS ET D'AUTRES ETUDES NUMERIQUES. DES ETUDES DE SENSIBILITE MONTRENT QUE LE CHOIX DES CONDITIONS AUX FRONTIERES OUVERTES EST TRES IMPORTANT POUR UNE SIMULATION REALISTE, ET QU'UNE MODIFICATION TRES LOCALE DANS LA REPRESENTATION DE LA TOPOGRAPHIE DE FOND PEUT PROVOQUER DES CHANGEMENTS INPORTANTS DE LA CIRCULATION GENERALE SIMULEE. A PARTIR DE L'ETAT FOURNI PAR LES SIMULATIONS EN FORCAGE CLIMATOLOGIQUE, LE MODELE EST FORCE PAR LES FLUX ATMOSPHERE-OCEAN ISSUS DE LA REANALYSE NCEP/NCAR QUI COUVRENT LA PERIODE DE 1958 A 1997 POUR ETUDIER LA REACTION DE L'OCEAN A UN FORCAGE VARIANT DE FACON INTERANNUELLE. L'ANALYSE DES RESULTATS SE CONCENTRE SUR DES PHENOMENES DANS L'ATLANTIQUE NORD QUI SONT COMPARES AUX OBSERVATIONS DE LA MEME PERIODE. LES SIMULATIONS METTENT EN EVIDENCE UNE REACTION DE LA CIRCULATION OCEANIQUE AUX TENDANCES A LONG TERME DU FORCAGE ATMOSPHERIQUE, CARACTERISE PAR L'OSCILLATION NORD-ATLANTIQUE. CETTE REACTION COMPREND UN RENFORCEMENT DE LA CIRCULATION MERIDIENNE D'OVERTURNING ET DU TRANSPORT MERIDIEN DE CHALEUR. LES VARIATIONS INTERANNUELLES SONT REFLETES PAR DES VARIATIONS DE LA TEMPERATURE ET DE LA SALINITE DES MASSES D'EAU FORMEES DANS DES REGIONS SUBPOLAIRES, VARIATIONS QUI SONT TRANSMISES EN PROFONDEUR ET VERS LE GYRE SUBTROPICAL PAR LA PROPAGATION DE CES MASSES D'EAU DANS LA BRANCHE PROFONDE DE LA CELLULE D'OVERTURNING. LES SIMULATIONS MONTRENT EGALEMENT UNE FORTE INFLUENCE DES VARIATIONS DU TRANSPORT DE L'EAU DE MER DU LABRADOR VERS LE SUD SUR LES VARIATIONS DE LA CIRCULATION D'OVERTURNING QUI EST PLUS MARQUEE PENDANT LES PERIODES DE FAIBLE OVERTURNING.
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DANS CETTE THESE, UN MODELE NUMERIQUE DE CIRCULATION GENERALE OCEANIQUE EST MIS EN UVRE DANS LE BUT D'EFFECTUER UNE ETUDE DE LA VARIABILITE INTERANNUELLE ET DECENNALE DE LA CIRCULATION THERMOHALINE DE L'OCEAN ATLANTIQUE. LE MODELE PERMET LA COMMUNICATION AVEC LES OCEANS VOISINS A L'AIDE DES FRONTIERES OUVERTES AU PASSAGE DE DRAKE ET A 30\E ENTRE L'AFRIQUE ET L'ANTARCTIQUE. LA SIMULATION DES TRACEURS CFC PRESENTE UN OUTIL DIAGNOSTIQUE SUPPLEMENTAIRE POUR SUIVRE LES MASSES D'EAU. UNE ETUDE DE LA CIRCULATION SIMULEE EN FORCAGE CLIMATOLOGIQUE MONTRE LA CAPACITE DU MODELE DE REPRODUIRE DE MANIERE REALISTE LES CARACTERISTIQUES DE LA CIRCULATION GENERALE. LES TRANSPORTS MERIDIENS INTEGRES, VARIABLES IMPORTANTES POUR LE ROLE DE L'OCEAN DANS LE SYSTEME DU CLIMAT, SONT EN ACCORD AVEC DES OBSERVATIONS ET D'AUTRES ETUDES NUMERIQUES. DES ETUDES DE SENSIBILITE MONTRENT QUE LE CHOIX DES CONDITIONS AUX FRONTIERES OUVERTES EST TRES IMPORTANT POUR UNE SIMULATION REALISTE, ET QU'UNE MODIFICATION TRES LOCALE DANS LA REPRESENTATION DE LA TOPOGRAPHIE DE FOND PEUT PROVOQUER DES CHANGEMENTS INPORTANTS DE LA CIRCULATION GENERALE SIMULEE. A PARTIR DE L'ETAT FOURNI PAR LES SIMULATIONS EN FORCAGE CLIMATOLOGIQUE, LE MODELE EST FORCE PAR LES FLUX ATMOSPHERE-OCEAN ISSUS DE LA REANALYSE NCEP/NCAR QUI COUVRENT LA PERIODE DE 1958 A 1997 POUR ETUDIER LA REACTION DE L'OCEAN A UN FORCAGE VARIANT DE FACON INTERANNUELLE. L'ANALYSE DES RESULTATS SE CONCENTRE SUR DES PHENOMENES DANS L'ATLANTIQUE NORD QUI SONT COMPARES AUX OBSERVATIONS DE LA MEME PERIODE. LES SIMULATIONS METTENT EN EVIDENCE UNE REACTION DE LA CIRCULATION OCEANIQUE AUX TENDANCES A LONG TERME DU FORCAGE ATMOSPHERIQUE, CARACTERISE PAR L'OSCILLATION NORD-ATLANTIQUE. CETTE REACTION COMPREND UN RENFORCEMENT DE LA CIRCULATION MERIDIENNE D'OVERTURNING ET DU TRANSPORT MERIDIEN DE CHALEUR. LES VARIATIONS INTERANNUELLES SONT REFLETES PAR DES VARIATIONS DE LA TEMPERATURE ET DE LA SALINITE DES MASSES D'EAU FORMEES DANS DES REGIONS SUBPOLAIRES, VARIATIONS QUI SONT TRANSMISES EN PROFONDEUR ET VERS LE GYRE SUBTROPICAL PAR LA PROPAGATION DE CES MASSES D'EAU DANS LA BRANCHE PROFONDE DE LA CELLULE D'OVERTURNING. LES SIMULATIONS MONTRENT EGALEMENT UNE FORTE INFLUENCE DES VARIATIONS DU TRANSPORT DE L'EAU DE MER DU LABRADOR VERS LE SUD SUR LES VARIATIONS DE LA CIRCULATION D'OVERTURNING QUI EST PLUS MARQUEE PENDANT LES PERIODES DE FAIBLE OVERTURNING.
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LES MODIFICATIONS DE LA REPARTITION LATITUDINALE DE L'INSOLATION QUE LA TERRE RECOIT DU SOLEIL SONT A L'ORIGINE DE VARIATIONS CYCLIQUES DE NOTRE CLIMAT. DES OSCILLATIONS PLUS RAPIDES ET ABRUPTES DU CLIMAT, DE L'ORDRE DU MILLIER D'ANNEES, ET DONT L'ORIGINE SEMBLE ETRE INTERNE AU SYSTEME CLIMATIQUE ONT EGALEMENT ETE OBSERVEES, AU MOINS POUR LA DERNIERE PERIODE GLACIAIRE. AFIN DE CONSTRUIRE DES MODELES PREDICTIFS FIABLES, IL EST ESSENTIEL DE COMPRENDRE QUELS SONT LES MECANISMES INTERVENANT DANS LES CHANGEMENTS CLIMATIQUES, ET COMMENT ILS INTERAGISSENT ENTRE EUX. LE BUT DE CE TRAVAIL A ETE L'ETUDE DE L'EVOLUTION DU CLIMAT PENDANT LE DERNIER CYCLE CLIMATIQUE DANS LA REGION NORD ATLANTIQUE, LIEU DE LA CONVECTION THERMOHALINE ET SOURCE DE CHALEUR POUR L'EUROPE. NOUS AVONS CONCENTRE NOTRE ATTENTION SUR LA PERIODE COMPRISE ENTRE 70 000 ET 150 000 ANS (STADE ISOTOPIQUE MARIN 5), CAR ELLE A CONNU DE GRANDES MODIFICATIONS DE LA REPARTITION DE L'INSOLATION. LA CONSTRUCTION D'UN CADRE STRATIGRAPHIQUE COMMUN AUX SITES D'ETUDE A ETE UNE ETAPE CRUCIALE, ET A ETE BASEE SUR L'ANALYSE D'ENREGISTREMENTS DE 1 8O BENTHIQUES. CE TRAVAIL A MONTRE LA PRESENCE D'UNE FORTE CONTRIBUTION LOCALE ASSOCIEE AUX FORMATIONS DE GLACE DE MER DANS LES ENREGISTREMENTS DES REGIONS NORDIQUES. NOUS AVONS ENSUITE RECONSTRUIT LES VARIATIONS DU 1 8O DE L'OCEAN LIEES AUX SEULS CHANGEMENTS DU VOLUME DE GLACE DEPUIS 150 000 ANS. EN COMPARANT NOS RESULTATS AUX RECONSTRUCTIONS DU NIVEAU MARIN D'APRES LES TERRASSES CORALLIAIRES, NOUS AVONS ETABLI UNE COURBE DES VARIATIONS DU NIVEAU MARIN AU COURS DU DERNIER CYCLE CLIMATIQUE ET AMELIORE SENSIBLEMENT L'ECHELLE DE TEMPS ABSOLUE DE NOS ENREGISTREMENTS. ENFIN, L'ETUDE DE L'EVOLUTION DE L'HYDROLOGIE DE SURFACE ET PROFONDE DANS LA REGION NORD ATLANTIQUE SUGGERE QUE LE GRADIENT THERMIQUE ENTRE HAUTES ET BASSES LATITUDES, EN MODIFIANT LES TRANSPORTS D'HUMIDITE VERS LES REGIONS POLAIRES, A UN IMPACT ESSENTIEL SUR L'EVOLUTION DU CLIMAT.
Author: Hendrik M. van Aken Publisher: Springer Science & Business Media ISBN: 0387480390 Category : Science Languages : en Pages : 337
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This book presents a global hydrographic description of the thermohaline circulation, an introduction to the theoretical aspects of this phenomenon, and observational evidence for the theory. The hydrographic description and the observational evidence are based on data sources available via internet, mainly from the World Oceanographic Experiment (WOCE). The book also offers an introduction to hydrographic analysis and interpretation.
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CETTE ETUDE A POUR OBJECTIF DE METTRE EN EVIDENCE LE ROLE DE LA CIRCULATION OCEANIQUE DANS LES LIENS CLIMATIQUES INTERHEMISPHERIQUES A PARTIR DES ARCHIVES QUE SONT LES SEDIMENTS MARINS DES OCEANS AUSTRAL ET INDIEN. POUR CELA, J'AI TOUT D'ABORD RECONSTRUIT LES PALEOENVIRONNEMENTS MARINS DES 300 DERNIERS KA : LES CHANGEMENTS DE LA SALINITE EN SURFACE ONT ETE ESTIMES A PARTIR DE LA COMPOSITION ISOTOPIQUE DE L'OXYGENE DES FORAMINIFERES PLANCTONIQUES N. PACHYDERMA S. ET G. BULLOIDES, LES VARIATIONS DE LA CIRCULATION THERMOHALINE A PARTIR DE LA COMPOSITION ISOTOPIQUE DU CARBONE DU FORAMINIFERE BENTHIQUE C. WUELLERSTORFI, ENFIN, L'EXISTENCE D'UNE DEBACLE DE LA CALOTTE ANTARCTIQUE A ETE MIS EN EVIDENCE GRACE AUX COMPTAGES DES ELEMENTS D'ORIGINE DETRITIQUE. DE PLUS, UNE ETUDE MICROPALEONTHOLOGIQUE REALISEE A L'UNIVERSITE DE BORDEAUX 1 A PERMIS DE RECONSTRUIRE LES TEMPERATURES DE SURFACE. PUIS, J'AI ETABLI UNE ECHELLE DE TEMPS PRECISE DE CES ENREGISTREMENTS A PARTIR DE DATES 1 4C ET A PARTIR DE LA CORRELATION GRAPHIQUE DE LA COMPOSITION ISOTOPIQUE DE L'OXYGENE DES FORAMINIFERES BENTHIQUES AVEC UNE COURBE DE REFERENCE. LES RESULTATS MONTRENT L'EXISTENCE D'AU MOINS DEUX MODES DE CIRCULATION OCEANIQUE : UN PREMIER, LORS DES OPTIMA CLIMATIQUES, EST EQUIVALENT A CELUI DE LA PERIODE ACTUELLE TANDIS QU'UN SECOND, CARACTERISE PAR UN ARRET DE LA PROPAGATION D'EAU PROFONDE ORIGINAIRE DE L'ATLANTIQUE NORD AU NIVEAU DE L'OCEAN AUSTRAL, PREND PLACE LORS DES PERIODES PLUS FROIDES. DANS LE PREMIER MODE, LA CIRCULATION THERMOHALINE PEUT JOUER LE ROLE DE LIEN CLIMATIQUE INTERHEMISPHERIQUE EN DIMINUANT LES TEMPERATURES DE L'OCEAN AUSTRAL EN SURFACE LORS D'UNE BAISSE DE L'INTENSITE DE CELLE-CI. POUR LES PERIODES FROIDES LA CIRCULATION PROFONDE NE PEUT ETRE UN LIEN CLIMATIQUE INTERHEMISPHERIQUE EN PARTICULIER CAR IL Y A TRES PEU D'ECHANGE ENTRE L'OCEAN AUSTRAL ET L'EAU ORIGINAIRE DE L'ATLANTIQUE NORD.
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LA THESE PRESENTE UNE ETUDE DE LA CIRCULATION DANS L'OCEAN ATLANTIQUE SUD, OU LUI EST APPLIQUE POUR LA PREMIERE FOIS UN MODELE NUMERIQUE A COORDONNEE SIGMA. CETTE COORDONNEE PERMET THEORIQUEMENT UNE MEILLEURE REPRESENTATION DES CONDITIONS LIMITES DE FOND, ET DONC DE L'INTERACTION FONDAMENTALE ENTRE LE RELIEF ET L'ECOULEMENT. NEANMOINS, NOTRE RECHERCHE D'UNE ALTERNATIVE A LA REPRESENTATION CLASSIQUE DE LA BATHYMETRIE (EN COORDONNEE GEOPOTENTIELLE) A NECESSITE UNE ADAPTATION IMPORTANTE DU MODELE INITIAL. IL A EGALEMENT FALLU DEVELOPPER DES CONDITIONS DE FRONTIERES OUVERTES, AINSI QUE DES CONDITIONS DE FORCAGE EN SURFACE. APRES QUOI, DES SIMULATIONS ONT ETE MENEES, TESTANT CERTAINS PARAMETRES, POUR ABOUTIR A UNE REPRESENTATION REALISTE DE LA CIRCULATION ATLANTIQUE SUD. LES EXPERIENCES MONTRENT QUE LA CIRCULATION CALCULEE A UN COMPORTEMENT ORIGINAL VIS A VIS DE LA BATHYMETRIE, COMPORTEMENT JUGE PAR AILLEURS ASSEZ REALISTE. LE MODELE MET EN EVIDENCE DES VARIATIONS SAISONNIERES COMPLEXES, NOTAMMENT DANS LE GYRE SUBTROPICAL. FINALEMENT, DES BILANS INTEGRES DEVOILENT DES PROCESSUS D'ECHANGE DE MASSES D'EAU SENSIBLES A CERTAINS PARAMETRES, DONT LE RELIEF SOUS-MARIN ET LA VARIABILITE SAISONNIERE DU VENT, AYANT UNE INFLUENCE SUR LE FLUX MERIDIEN DE CHALEUR DANS L'ATLANTIQUE SUD
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CE PROJET VISE A CONSTRUIRE UNE IMAGE DYNAMIQUE DE LA CIRCULATION DE L'OCEAN ATLANTIQUE SUD EN REALISANT UNE SIMULATION NUMERIQUE PROGNOSTIQUE RESOLVANT LES TOURBILLONS SYNOPTIQUES ET S'APPUYANT SUR UNE DESCRIPTION ADEQUATE DES FORCAGES. LE MODELE MOCA UTILISE DANS UNE CONFIGURATION REALISTE DE L'ATLANTIQUE SUD LE CODE DE CIRCULATION OCEANIQUE SPEM, UN CODE AUX EQUATIONS PRIMITIVES DONT LA COORDONNEE VERTICALE SUIT LA TOPOGRAPHIE () ET POUR LEQUEL LES FRONTIERES OUVERTES SONT IMPLANTEES. UNE FOIS LES RESULTATS DES SIMULATIONS VALIDES, ILS CONSTITUENT UN JEU DE DONNEES COMPLEMENTAIRE DES OBSERVATIONS, EN PARTICULIER PAR LEUR APPORT SUR LA VARIABILITE SAISONNIERE ET LES FLUX TURBULENTS, OU DANS DES ZONES NON-COUVERTES PAR LES OBSERVATIONS. LE FORCAGE DE SURFACE UTILISE LA MOYENNE CLIMATOLOGIQUE MENSUELLE DES REANALYSES DU CEPMMT (1979-93) ET UN MODELE DE COUCHE DE MELANGE DE TYPE KRAUS ET TURNER. LE FORCAGE EN SEL DANS LE MODELE EST ORIGINAL PAR LA GRANDE LIBERTE QU'IL DONNE A LA SALINITE. DE MEME, EN CAS DE GLACE DE MER, L'EVOLUTION DE LA SALINITE EST DONNEE PAR UN MODELE QUASI-DIAGNOSTIQUE DE GLACE DE MER UTILISANT UNE TEMPERATURE DE SURFACE DE GLACE ET PREND DONC EN COMPTE LA DYNAMIQUE DU MODELE MOCA. LA SIMULATION EST REPESENTATIVE SOUS BEAUCOUP D'ASPECTS DES CIRCULATIONS OBSERVEES DANS L'OCEAN ATLANTIQUE SUD. LES TRAJECTOIRES DE FLOTTEURS PERMETTENT UNE ETUDE COMPLEMENTAIRE DES PHENOMENES DYNAMIQUES. PAR COMPARAISON AUX SECTIONS HYDROGRAPHIQUES WOCE, CERTAINES MASSES D'EAU ONT VU LEUR PROPRIETES PARFOIS LARGEMENT MODIFIEES AU COURS DE LA SIMULATION PAR MELANGE TURBULENT (FORTE ACTIVITE MESO-ECHELLE). LES MASSES D'EAU PRESENTES DANS LA SIMULATION SONT REPERTORIEES EN CLASSES DE DENSITE ET LEURS CARACTERISTIQUES MOYENNES EN TEMPERATURE, SALINITE, PROFONDEUR ET EPAISSEUR SONT EXPOSEES. DES ETUDES DE LA VARIABILITE DANS LES REGIONS DE LA MER DE WEDDELL, DE LA CONFLUENCE, DU BENGUELA ET DES AIGUILLES SONT ENTREPRISES.
Author: JENS-OLAF.. BEISMANN
Author: JENS-OLAF.. BEISMANN
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