Variabilité de la circulation méridienne dans l'Océan Atlantique Nord au cours des 2000 dernières années PDF Download

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Variabilité de la circulation méridienne dans l'Océan Atlantique Nord au cours des 2000 dernières années

Variabilité de la circulation méridienne dans l'Océan Atlantique Nord au cours des 2000 dernières années PDF Author: Thomas Bouinot
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Languages : fr
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Book Description
L'objectif de ce travail était d'étudier la variabilité de la circulation océanique méridienne aux échelles de temps pluri décennales dans l'océan Atlantique nord au cours des deux mille dernières années, ainsi que son lien avec la variation de l'extension des gyres subtropicales et subpolaires. J'ai donc étudié, à partir de carottes de sédiments marins à fort taux de sédimentation, l'évolution de la température des eaux de surface et de la stratification de la colonne d'eau en lien avec le fonctionnement des gyres subpolaire et subtropicale.Compte tenu des difficultés spécifiques à la période de temps considérée, la première partie de mon travail a consisté à contraindre le milieu et la période de calcification des principaux foraminifères utilisés, à partir de la composition isotopique de l'oxygène analysée dans la coquille des foraminifères planctoniques. J'ai également précisé la calibration en Magnésium et en Calcium en fonction de la température. La deuxième partie de mon travail a consisté à reconstruire les conditions hydrologiques dans des zones clés de l'océan Atlantique Nord sur les deux mille dernières années. J'ai ainsi construit un index de la gyre subpolaire à partir d'un gradient de température Est-Ouest, qui traduit l'intensité dynamique de la gyre subpolaire et de la gyre subtropicale. L'apport de l'analyse des foraminifères planctoniques profonds a permis de reconstituer les variations de la colonne d'eau supérieure. La stratification plus ou moins marquée de la colonne d'eau est reliée directement à l'intensité des vents d'Ouest. Les similitudes entre les vents et l'index de gyre m'ont amené à proposer un couplage entre l'océan et l'atmosphère aux échelles de temps pluri décennales.La dernière partie de ma thèse s'est focalisée sur les conséquences des variations de la dynamique des gyres océaniques sur le transport de chaleur vers les hautes latitudes ainsi que sur l'impact des variations des vents d'Ouest sur le climat européen.

Variabilité de la circulation méridienne dans l'Océan Atlantique Nord au cours des 2000 dernières années

Variabilité de la circulation méridienne dans l'Océan Atlantique Nord au cours des 2000 dernières années PDF Author: Thomas Bouinot
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L'objectif de ce travail était d'étudier la variabilité de la circulation océanique méridienne aux échelles de temps pluri décennales dans l'océan Atlantique nord au cours des deux mille dernières années, ainsi que son lien avec la variation de l'extension des gyres subtropicales et subpolaires. J'ai donc étudié, à partir de carottes de sédiments marins à fort taux de sédimentation, l'évolution de la température des eaux de surface et de la stratification de la colonne d'eau en lien avec le fonctionnement des gyres subpolaire et subtropicale.Compte tenu des difficultés spécifiques à la période de temps considérée, la première partie de mon travail a consisté à contraindre le milieu et la période de calcification des principaux foraminifères utilisés, à partir de la composition isotopique de l'oxygène analysée dans la coquille des foraminifères planctoniques. J'ai également précisé la calibration en Magnésium et en Calcium en fonction de la température. La deuxième partie de mon travail a consisté à reconstruire les conditions hydrologiques dans des zones clés de l'océan Atlantique Nord sur les deux mille dernières années. J'ai ainsi construit un index de la gyre subpolaire à partir d'un gradient de température Est-Ouest, qui traduit l'intensité dynamique de la gyre subpolaire et de la gyre subtropicale. L'apport de l'analyse des foraminifères planctoniques profonds a permis de reconstituer les variations de la colonne d'eau supérieure. La stratification plus ou moins marquée de la colonne d'eau est reliée directement à l'intensité des vents d'Ouest. Les similitudes entre les vents et l'index de gyre m'ont amené à proposer un couplage entre l'océan et l'atmosphère aux échelles de temps pluri décennales.La dernière partie de ma thèse s'est focalisée sur les conséquences des variations de la dynamique des gyres océaniques sur le transport de chaleur vers les hautes latitudes ainsi que sur l'impact des variations des vents d'Ouest sur le climat européen.

VARIABILITE CLIMATIQUE ET CIRCULATION THERMOHALINE DANS L'OCEAN ATLANTIQUE NORD ET EN MER DE NORVEGE AU COURS DU QUATERNAIRE SUPERIEUR

VARIABILITE CLIMATIQUE ET CIRCULATION THERMOHALINE DANS L'OCEAN ATLANTIQUE NORD ET EN MER DE NORVEGE AU COURS DU QUATERNAIRE SUPERIEUR PDF Author: ESTELLE.. BALBON
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Languages : fr
Pages : 261

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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.

Influence de la formation d'eau profonde sur la variabilité de la circulation méridienne moyenne dans l'Océan Atlantique

Influence de la formation d'eau profonde sur la variabilité de la circulation méridienne moyenne dans l'Océan Atlantique PDF Author: Julie Deshayes
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Languages : fr
Pages : 146

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La stabilité du climat actuel est assurée par le transport méridien de chaleur de l'équateur vers les pôles, auquel contribue significativement la circulation océanique méridienne moyenne (notée MOC), qui transporte des masses d’eau formées dans l’Atlantique Nord et dans l’Océan Antarctique en profondeur vers l’équateur. L’objet de cette thèse est de comprendre l'influence de la variabilité du taux de formation d'eau profonde dans l'Atlantique Nord sur la variabilité interannuelle à multidécennale de la MOC. Un modèle analytique est d’abord développé pour étudier les caractéristiques spectrales de la variabilité de la MOC forcée par des fluctuations du taux de formation d'eau profonde dans l'Atlantique Nord. Une simulation réaliste de la circulation dans l'Atlantique Nord de 1953 à 2003 est ensuite utilisée pour déterminer les mécanismes de variabilité de la formation et de l'exportation de l’eau profonde formée dans la gyre subpolaire et leur influence sur la variabilité de la MOC.

Variabilité climatique de l'Atlantique Nord aux échelles de temps décennale à multidécennale

Variabilité climatique de l'Atlantique Nord aux échelles de temps décennale à multidécennale PDF Author: Yohan Ruprich-Robert
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Languages : fr
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Book Description
Aux échelles de temps décennale à multidécennale, l'Atlantique Nord se caractérise par une modulation de sa température de surface à grande échelle modifiant les conditions climatiques des continents alentours, en particulier le Sahel, l'Amérique du Nord et l'Europe. En raison d'une faible couverture temporelle aux regards des échelles de temps considérées et d'un faible échantillonnage de la structure tridimensionnelle de l'océan, les observations ne permettent pas d'analyser en détail les origines de cette variabilité connue sous le nom d'Oscillation ou Variabilité Atlantique Multidécennale (AMV). Dans cette thèse, nous avons utilisé le modèle de climat CNRM-CM5 comme laboratoire numérique pour étudier d'une part les mécanismes physiques internes (par opposition à ceux forcés par les facteurs externes comme l'activité solaire, les gaz à effet de serre etc.) qui engendrent cette variabilité et d'autre part la prévisibilité associée à cette variabilité. L'analyse d'une simulation de 1000 ans dite de contrôle (tous les forçages externes au système climatique sont maintenus constants) met en évidence que l'AMV simulée par ce modèle est principalement contrôlée par les fluctuations multidécennales de la circulation océanique méridienne de retournement (AMOC) et du transport de chaleur méridien associé. La variabilité de l'AMOC répond à l'excitation de modes de variabilité atmosphérique de type Est Atlantique (EAP) et Oscillation Nord Atlantique (NAO) en hiver. Ceux-ci déclenchent une réaction en chaîne de processus océaniques conduisant in fine ~30 ans plus tard à un événement d'AMOC/AMV. La nature même de ces processus contrôle l'échelle de temps de la variabilité. Plus précisément, nous avons mis en évidence le rôle crucial joué par les anomalies de densité océanique des 500 premiers mètres du gyre subpolaire sur les fluctuations de l'AMOC. Dans une deuxième partie, nous nous sommes intéressés à l'estimation de la prévisibilité associée à l'AMV dans CNRM-CM5. Nous avons pour cela suivi une approche type " modèle parfait " en cherchant à " reprévoir ", par une méthode ensembliste, les variations de la simulation de contrôle. Nous avons montré à partir d'une série de métriques et de modèles statistiques, que, dans CNRM-CM5, l'AMOC et l'AMV sont prévisibles jusqu'à une échéance allant de 15 à plus de 30 ans en fonction des conditions initiales océaniques. Cette prévisibilité conditionnelle provient des anomalies de la densité du gyre subpolaire - plus précisément de sa composante salinité - et de leur évolution selon le mécanisme proposé. Finalement, nous trouvons que la prévisibilité océanique est associée à une prévisibilité sur les continents en termes de température de surface et circulation atmosphérique.

ETUDE DES VARIATIONS DE LA CIRCULATION THERMOHALINE DANS L'OCEAN ATLANTIQUE PAR SIMULATION DE LA CIRCULATION ET DE LA DISTRIBUTION DES CHLOROFLUOROCARBONES

ETUDE DES VARIATIONS DE LA CIRCULATION THERMOHALINE DANS L'OCEAN ATLANTIQUE PAR SIMULATION DE LA CIRCULATION ET DE LA DISTRIBUTION DES CHLOROFLUOROCARBONES PDF Author: JENS-OLAF.. BEISMANN
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Languages : fr
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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.

ETUDE DES VARIATIONS DE LA CIRCULATION THERMOHALINE DANS L'OCEAN ATLANTIQUE PAR SIMULATION DE LA CIRCULATION ET DE LA DISTRIBUTION DES CHLOROFLUOROCARBONES

ETUDE DES VARIATIONS DE LA CIRCULATION THERMOHALINE DANS L'OCEAN ATLANTIQUE PAR SIMULATION DE LA CIRCULATION ET DE LA DISTRIBUTION DES CHLOROFLUOROCARBONES PDF Author: JENS-OLAF.. BEISMANN
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Languages : fr
Pages : 115

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.

Ocean Circulation

Ocean Circulation PDF Author: Open Open University
Publisher: Elsevier
ISBN: 0080537944
Category : Science
Languages : en
Pages : 288

Book Description
This second edition retains the general structure of the first edition, buthas been updated in the light of recent oceanographic research, and improvedas a teaching text on the basis of feedback from past students and otherreaders.Notable additions include new sections addressing the topic ofnumerical modelling, and more discussion of natural oscillations in theocean-atmosphere system (previously confined to the El Niño phenomenon). Inparticular, the Chapter on the North Atlantic now includes a discussion ofthe North Atlantic Oscillation, as well as of the Great Salinity Anomaly. Inthe final Chapter, treatment of water mass formation has been updated toreflect recent ideas about the processes involved and how they relate toclimatic change over different time-scales, from decades to millennia.High quality full colour diagramsSubstantial chapter summaries ideal for revisionAnswers, hints and notes for questions at back of the book

Oceanic Circulation Models: Combining Data and Dynamics

Oceanic Circulation Models: Combining Data and Dynamics PDF Author: D.L.T. Anderson
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 9400910134
Category : Science
Languages : en
Pages : 616

Book Description
This book which is the outcome of a NATO-Advanced Study Institute on Mod elling the Ocean Circulation and Geochemical Tracer Transport is concerned with using models to infer the ocean circulation. Understanding our climate is one of the major problems of the late twentieth century. The possible climatic changes resulting from the rise in atmospheric carbon dioxide and other trace gases are of primary interest and the ocean pla. ys a ma. jor role in determining the magnitude, temporal evolution and regional distribution of those changes. Because of the poor observational basis the ocean general circulation is not well understood. The World Ocean Circulation Experiment (WOCE) which is now underway is an attempt to improve our knowledge of ocean dynamics and thermodynamics on global scales relevant to climate change. Despite those efforts, the oceanic data base is likely to remain scarce and it is crucial to use appropriate methods in order to extract the maximum amount of information from observations. The book contains a thorough analysis of methods to combine data of val'ious types with dynamical concepts, and to assimilate data directly into ocean models. The properties of geocl;temical tracers such as HC, He, Tritium and Freons and how they may be used to impose integral constraints on the ocean circulation are discussed.

Circulation in the Coastal Ocean

Circulation in the Coastal Ocean PDF Author: G.T. Csanady
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 9789027714008
Category : Science
Languages : en
Pages : 300

Book Description
For some time there has existed an extensive theoretical literature relating to tides on continental shelves and also to the behavior of estuaries. Much less attention was traditionally paid to the dynamics of longer term, larger scale motions (those which are usually described as circulation') over continental shelves or in enclosed shallow seas such as the North American Great Lakes. This is no longer the case: spurred on by other disciplines, notably biological oceanography, and by public concern with the environment, the physical science of the coastal ocean has made giant strides during the last two decades or so. Today, it is probably fair to say that coastal ocean physics has come of age as a deduc tive quantitative science. A well developed body of theoretical models exist, based on the equations of fluid motion, which have been related to observed currents, sea level variations, water properties, etc. Quantitative parameters required in using the models to predict e.g. the effects of wind or of freshwater influx on coastal currents can be estimated within reasonable bounds of error. While much remains to be learned, and many exciting discoveries presumably await us in the future, the time seems appropriate to summarize those aspects of coastal ocean dynamics relevant to 'circulation' or long term motion.

Variabilité de l'Atlantique Nord dans un modèle couplé idéalisé

Variabilité de l'Atlantique Nord dans un modèle couplé idéalisé PDF Author: Quentin Jamet
Publisher:
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Languages : fr
Pages : 0

Book Description
Aux échelles multidécennales, le mode de variabilité principal de l'Atlantique Nord est connu sous le nom de AMO (Atlantic Multidecadal Oscillation). Il est révélé par les observations océaniques, mais les causes qui lui donnent naissance restent mal comprises. Certaines études décrivent l'AMO comme un mode océanique forcé par l'atmosphère, d'autres études décrivent l'AMO comme un mode intrinsèque à l'océan. Ce désaccord majeur est fortement lié aux approches utilisées par ces différentes études, i.e. analyses statistiques de données issues de modèles climatiques ou d'observations vs. expériences de sensibilité à l'aide de simulations idéalisées. Dans le cadre de cette thèse, nous nous intéressons aux mécanismes de variabilité basse fréquence de l'Atlantique Nord dans une série de simulations. Trois configurations couplées du MITgcm sont intégrées, avec une résolution horizontale de 4°, 2° et 1° (pour l'océan et l'atmosphère). La géométrie de l'océan est idéalisée. Le fond est plat, et l'Atlantique est représenté par un petit bassin, délimité par deux barrières méridiennes, orthogonales l'une à l'autre. Ces trois configurations reproduisent toutes une variabilité de la MOC (Meridional Overturning Circulation) dans l'Atlantique entre 30-40 ans, associée à la propagation d'ondes de Rossby de grande échelle à travers le petit bassin. Cette variabilité persiste dans des expériences d'océan seul. Dans nos simulations, la variabilité basse fréquence de l'Atlantique Nord est donc générée pas des processus internes à l'océan. Augmenter la résolution horizontale renforce par ailleurs le couplage océan-atmosphère, avec une NAO (North Atlantic Oscillation) qui devient significativement corrélée à la MOC deux ans plus tard à 1°. Ces corrélations sont mises en évidence dans la plupart des modèles climatiques, ainsi que dans les observations. Certaines études en déduisent alors que la variabilité océanique est forcée par l'atmosphère. Cependant, les expériences de sensibilité au couplage air-mer réalisées dans cette étude démontrent que de telles corrélations n'induisent pas de causalité. Elles illustrent la nécessité d'interpréter les résultats d'analyses statistiques avec précaution, lorsqu'il s'agit d'identifier l'origine de la variabilité basse fréquence de l'Atlantique Nord. L'origine interne de la variabilité océanique par instabilité barocline de grande échelle est ensuite approfondie à l'aide de deux méthodes : une approche diagnostique (bilan de variance) et une approche prognostique (analyse locale de stabilité linéaire). L'approche diagnostique permet de caractériser la variabilité qui se développe dans le modèle non-linéaire. L'approche prognostique consiste à calculer les modes propres de la circulation océanique moyenne, dans l'hypothèse quasigéostrophique. Nous montrons que la prise en compte de la viscosité turbulente dans l'analyse locale permet une meilleure cohérence avec les solutions du modèle non-linéaire. Nous interprétons finalement les ondes de Rossby, qui se propagent à travers le petit bassin, comme émanant d'une instabilité barocline de bord est.