Role de la physique oceanique sur la formation/consommation des masses d'eau dans un modele couple ocean-atmosphere

par ERIC GUILYARDI

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace

Sous la direction de Olivier Thual.

Soutenue en 1997

à Toulouse 3 .

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  • Résumé

    Le climat de notre planete resulte d'interactions complexes entre l'atmosphere, l'ocean, la cryosphere et la biosphere. L'ocean joue un role fondamental de regulation en raison de sa forte inertie thermique. Sa capacite a stocker d'enormes quantites d'energie en son sein, eloignees d'un contact direct avec l'atmosphere, en fait la composante lente du systeme climatique. L'objet de ce travail est de contribuer a mieux comprendre les mecanismes qui gouvernent cette regulation, en particulier a travers le cycle de formation/consommation de la thermocline et des masses d'eau. Celles-ci sont formees dans l'ocean superficiel par echanges air-mer et transformees au sein de l'ocean par le melange turbulent. Cet equilibre souligne le role fondamental du melange turbulent dans l'ocean (encore tres peu connu) sur les flux air-mer et donc sur notre climat. L'outil d'etude de cette these est le modele de circulation generale (mcg) couple opa/-oasis/arpege, developpe au cerfacs en collaboration etroite avec la communaute gaston. La representation du melange turbulent, processus essentiellement sous-maille, est un des points faibles de ces mcg climatiques. A l'aide de trois simulations couplees de 40 ans, plusieurs parametrisations du melange turbulent lateral sont testees dans le mcg oceanique opa : la diffusion horizontale, la diffusion isopycnale et l'ajout d'un terme mimant la perte d'energie potentielle par instabilite barocline. Le choix de realiser cette etude de sensibilite a la physique oceanique en mode couple permet de liberer l'interface air-mer. Cette approche, associee a l'analyse de la phase d'ajustement initial, permet une mise en evidence claire et rapide du comportement de chaque parametrisation. L'analyse saisonniere de la couche de melange oceanique permet d'expliquer des changements importants de temperature de surface de la mer (sst) d'une simulation a l'autre. En particulier, la diffusion isopycnale entraine un flux de chaleur positif de l'ocean interieur vers la couche de melange entrainant des augmentations de sst de plusieurs degres celsius aux moyennes latitudes. Ce flux anti-intuitif, qui semble present dans les observations hydrographiques, est du a l'existence de gradients isopycnaux de salinite. Il met ainsi en evidence le role fondamental de la salinite dans l'equilibre thermique du systeme couple. Une technique de projection des masses d'eau sur la densite permet ensuite de quantifier l'equilibre formation/consommation sur les eaux modales de l'atlantique nord. Leur non-representation dans les simulations, due a une subduction insuffisante dans les trois cas testes, pourrait etre liee a une mauvaise representation du transport lie aux tourbillons.


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Informations

  • Détails : 197 P.
  • Annexes : 192 REF.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1997TOU30278
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