Flux de chaleur vers le pôle au travers du front sud du Courant Circulaire Antarctique : cas du passage de Fawn Trough, Plateau de Kerguelen

par Hela Sekma

Thèse de doctorat en Océanographie physique

Sous la direction de Young-Hyang Park et de Frédéric Vivier.

Soutenue en 2012

à Paris 6 .


  • Résumé

    Les principaux mécanismes transportant la chaleur vers le pôle dans l'Océan Austral (OA) font encore l’objet d’un débat. L’idée admise stipule que le flux de chaleur vers le pôle à travers le Courant Circumpolaire Antarctique (CCA) est principalement dû aux tourbillons à méso-échelle, et que le flux de chaleur par le courant moyen est négligeable. Le flux de chaleur vers le pôle par ces deux méthodes a été estimé au niveau du passage Fawn Trough (FT), Plateau de Kerguelen. Il a été montré que le flux de chaleur tourbillonnaire dans la partie sud de l’OA est négligeable, tandis que celui par courant moyen le dépasse par deux ordres de grandeur. Les résultats suggèrent un nouveau mécanisme de transfert de chaleur par le courant moyen à travers le front sud du CCA. Ceci est dû à la rotation inhabituelle des courants, dans le sens inverse des aiguilles d’une montre, avec la profondeur décroissante. Cette rotation est associée à une remontée importante des eaux, engendrée par des forts courants de fond qui s'écoulent à travers la topographie en pente du passage du FT. Les implications circumpolaires de ces observations locales sont discutées en termes de bilan de vorticité intégré sur la verticale, qui suggère que les six accidents topographiques le long du flanc sud du CCA transporteraient suffisamment de chaleur vers le pôle, afin d'équilibrer la perte océanique de chaleur dans la région subpolaire. Comme l'activité tourbillonnaire sur le flanc sud du CCA est trop faible pour transporter suffisamment de chaleur vers le pôle, la structure non-équivalente barotrope de l'écoulement moyen dans les passages topographiquement resserrés devrait suffire à accomplir la tâche requise.

  • Titre traduit

    = Poleward heat flux across the southern flank of the Antarctic Circumpolar Current : a case study in the Fawn Trough Kerguelen Plateau


  • Résumé

    The major mechanisms of the poleward oceanic heat flux in the Southern Ocean (SO) are still in debate. The long standing belief stipulates that the poleward heat flux across the Antarctic Circumpolar Current (ACC) is mainly due to mesoscale transient eddies, and the cross-stream heat flux by time-mean flow is insignificant. The poleward heat flux due to the time-mean flow and to transient eddies is estimated across the the Southern ACC Front (SACCF) at the Fawn Trough (FT) Passage, Kerguelen Plateau, and the impact of each mechanism on the global heat balance in the SO is analysed. It is shown that the eddy heat flux in this southern part of the ACC is negligible, while that due to the mean flow is overwhelming by two orders of magnitude. Results suggest then a new mechanism of the cross-stream poleward heat flux by time-mean flow across the southern ACC front. This is due to the unusual anticlockwise turning of currents with decreasing depth, which is associated with significant bottom upwelling engendered by strong bottom currents flowing over the sloping topography of the trough. The circumpolar implications of these local observations are discussed in terms of the depth-integrated linear vorticity budget, which suggests that the six topographic features along the southern flank of the ACC equivalent to the Fawn Trough case would yield sufficient poleward heat flux to balance the oceanic heat loss in the subpolar region. As eddy activity on the southern flank of the ACC is too weak to transport sufficient heat poleward, the non-equivalent barotropic structure of the mean flow in several topographically constricted passages should accomplish the required task.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (127 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 103-109

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  • Cote : T Paris6 2012 627
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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-029327
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