Imagerie de la structure thermohaline dans le Golfe de Cadix : traitement des données sismiques et d’océanographie physique de la Veine d’Eau méditerranéenne

par Élise Quentel

Thèse de doctorat en Géosciences marines

Sous la direction de Marc-André Gutscher.

Soutenue en 2010

à Brest .


  • Résumé

    La découverte par Holbrook et al. (2003) que la colonne d’eau peut être imagée par la méthode de la sismique marine a entraîné la mise en place du projet européen GO (Geophysical Oceanography). Ce projet a eu pour but d’améliorer notre compréhension des structures de l’océan en étudiant le Golfe de Cadix où la structure thermohaline est complexe. Nos travaux sont à replacer dans ce projet. En retraitant des données historiques de sismique marine et d’hydrologie, nous avons commencé à réhabiliter le jeu de données de la zone. Nous avons mis en évidence que les données sismiques permettent d’imager les structures océanographiques avec une résolution horizontale de 10 m. Les données d’hydrologie (résolution verticale < 1 m) nous permettent de calibrer les données sismiques en température et salinité. Afin de relier nos deux jeux de données, nous avons cherché à définir le signal sismique. Il est le coefficient de réflexion convolué avec l’ondelette source du système sismique. La température via le gradient de vitesse du son influence principalement celui-ci. Les données de sismique marine et d’hydrologie acquises simultanément dans le Golfe de Cadix (Campagne GO - Avril 2007) ont été analysées pour déterminer les caractéristiques des réflecteurs acoustiques de la colonne d’eau. Les données sismiques montrent des réflecteurs intenses liés à de forts contrastes thermohalins. L’analyse en ondelettes des données sismiques montre du layering thermohalin, des intrusions latérales et des structures à fine-échelle. Les données de sismique marine permettent la détection systématique et la surveillance des tourbillons qui ne sont identifiés que rarement avec les sections d’hydrologie.

  • Titre traduit

    Imagery of the thermohaline structure in the Gulf of Cadiz : processing of seismics and physical oceanographic data of the Mediterranean outflow water


  • Résumé

    The discovery by Holbrook et al. (2003) that the water column could be imaged by die marine seismic reflexion has led to die foundation of the European GO (Geophysical Oceanography) project. This project aims to improve our comprehension of die oceanic structures, with particular application to the Gulf of Cadiz. It has a complex thermohaline structure. 0w work must be replaced in this project. In reprocessing the historical marine seismics and hydrology data, we began to rehabilitate the large database of this area. Thus, we evidenced that the seismic data can image die oceanographic structures with a horizontal resolution of 10m. The hydrologic data which have a vertical resolution around 1 m can calibrate the seismic data in temperature and salinity. To relate our two databases, we searched a precise definition of the seismic signal. It is the reflexion coefficient convoluted with the source wavelet of the acquisition system. The main factor influencing the seismic signal is temperature via the sound speed gradient. Marine seismic and hydrological data acquired simultanously in the Gulf of Cadiz (GO cruise - April 2007) have been analyzed to determine the characteristics of acoustic reflectors in the water column. Seismic data show strong reflectors near the surface, above Mediterranean Water (MW) undercurrents, above a meddy, and in a submesoscale MW structure. Wavelet analysis of seismic data are associated with thermo-haline layering, lateral intrusions and fine-scale structures. Marine seismic data allow systematic detection and monitoring of eddies that hydrological sections identify only occasionally.

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  • Détails : 1 vol. (XII-260 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 237-247

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