Dynamique des filaments d'upwelling

par Thomas Meunier

Thèse de doctorat en Océanographie physique

Sous la direction de Xavier Carton et de Desmond Barton.

Soutenue en 2011

à Brest .


  • Résumé

    Cette thèse traite de la dynamique des filaments d’upwelling. Trois mécanismes de formation sont étudiés au travers de deux études de processus et de données in-situ et télédétectées. L’impact de la topographie de fond sur la génération et le piégeage de filaments sont étudiés à l’aide d’un modèle shallow water à deux couches. Il est montré que la génération d’anomalie de vorticité potentielle piégée au dessus d’un promontoire induit une circulation permanente qui pince le front et l’entraîne loin au large. La sensibilité du processus à de nombreux paramètres est étudIée. L'interaction entre un jet de surface et un courant profond séparés par une couche intermédiaire sans anomalie de PV est également étudiée à l’aide d’un modèle shallow water. Une analyse de stabilité linéaire montre que ce système de courant est instable barocliniquement et qu’il existe toujours une longueur d’onde instable quelle que soit l’épaisseur de la couche intermédiaire. Il est montré que l’interaction entre des structures vorticales profondes et un front de surface stable peut générer des méandres et des filaments. Enfin, la dynamique des filaments d’upwelling au large de Cap Blanc (Mauritanie) est étudiée à l’aide de données in-situ et télédétectées. La présence de tourbillons issus du front du Cap Vert joue un rôle clé dans la formation des filaments. La topographie semble également jouer un rôle important, avec la formation d’un anticyclone au dessus d’un large promontoire. De manière générale, il est montré que les filaments d’upwelling résultent de l’interaction de structures vorticales et d’un front côtier.

  • Titre traduit

    = Dynamics of upwelling filaments : interactions entre structures vorticales et fronts côtiers = interactions of vortical structures and coastal fronts


  • Résumé

    The nature and dynamics of upwelling filaments are investigated. A numerical process study is performed in order to elucidate the trapping of filaments near topographic anomalies. The generation of potential vorticity anomalies is shown to induce a trapped circulation which pinches the coastal front and pulls it far offshore. The process is shown to be sensitive to the shape of the topographic anomalies and other parameters. The interactions of a surface boundary current and a deep remote counter-current are also studied using a shallow water model. First, a quasi geostrophic linear stability analysis showed that this current system is unstable whatever the thickness of the intermediate layer. The various non-linear regimes are shown, and the sensitivity of the process to various parameters is studied. It is also shown that deep remote eddies could also trigger meanders and filaments from a surface front. Finally, the dynamics of the upwelling filaments forming off Cap Blanc (Mauritania) is investigated using in-situ and remotely sensed data. It is shown that the eddies related with the Cape Verde Frontal Zone were mainly responsible for the offshore-entrainment of coastally upwelled water. Topographic effects are shown to be important too in advecting the water into the external eddy field. In all cases, it is shown that upwelling filaments arise from the interactions of vortical structures and coastal fronts.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (III-192 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 179-192

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