Coexistence et interactions de la circulation décennale moyenne et des ondes et tourbillons transitoires dans l'océan Atlantique Nord

par Nicolas Ducousso

Thèse de doctorat en Océanographie physique

Sous la direction de Alain Colin de Verdière.

Soutenue en 2011

à Brest .


  • Résumé

    Les observations de la circulation océanique montrent que la circulation générale coexiste avec des structures de méso-échelle transitoires se présentant sous la forme d’ondes et de tourbillons cohérents. On cherche dans cette thèse à caractériser différents aspects des mécanismes d’interactions qui couplent ces mouvements. Deux tâches sont successivement menées : la première consiste en une revue critique des différents formalismes théoriques proposés pour répondre à cet objectif ; la seconde en l’analyse d’une simulation réaliste turbulente issue du projet DRAKKAR dans un cadre original, celui du formalisme isopycnal résiduel détaillé par McDougall et Mclntosh (2001). A la différence du traditionnel formalisme eulérien, ce formalisme met explicitement en évidence les fortes contraintes qu’imposent la stratification et la quasi-adiabaticité de l’océan intérieur sur la circulation moyenne et sur les mécanismes d’interactions. L’analyse illustre ces contraintes. Elle montre d’abord que la vitesse résiduelle moyenne est quasiment alignée sur les surfaces isopycnales et que sa composante diapycnale est très faible. Elle montre ensuite que les flux turbulents résiduels de chaleur et de sel sont quasiment alignés sur les surfaces isopycnales et que leur intensité est significative dans les zones frontales. Les diffusivités turbulentes finalement estimés sont partiellement en accord avec les valeurs communément acceptées dans la littérature.

  • Titre traduit

    Coexistence and interactions of the decadal mean circulation and the transient waves and vortices in the North Atlantic Ocean


  • Résumé

    Observations of the ocean circulation reveal that the large-scale general circulation coexists with transient waves and coherent vortices. This thesis aims at characterizing some aspects of the interaction mechanisms, which link these kinds of motion. This objective encompasses two tasks: the first task is a critical review of the theoretical frameworks previously published in the literature; the second task consists of the analysis of a numerical simulation provided by the DRAKKAR team. The diagnostic s performed within the Temporal Residual Mean framework, as detailed by McDougall and Mclntosh (2001). Indeed, this framework provides a valuable perspective, as the constraint of the stratification and the quasi-adiabaticity of the ocean interior on the mean circulation and the interaction mechanisms is made explicit. The analysis illustrates these constraints by showing two things. First, the residual mean velocity is nearly aligned with the isopycnal surfaces and its diapycnal component is very weak. Second, the residual eddy fluxes of heat and salt are nearly aligned with the isopycnal surfaces and their intensity are significant in frontal areas only. Eddy diffusivities evaluated from the residual eddy fluxes are in partial accordance with values commonly found in the literature.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (181 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 171-181

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  • Cote : TBRE2011/109
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