Les eaux modales de l'Océan austral

Southern ocean mode water

• Auteur / Autrice : Jean-Baptiste Sallée
• Direction : Rosemary Morrow
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Océanographie physique
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Océanographie -- Recherche

Courants marins

Austral, Océan

Interaction mer-atmosphère

Modèles mathématiques

Circulation océanique

Mots clés libres

Océan austral

Eaux modales subantarctiques

Tourbillons

Diffusion

Courant circumpolaire antarctique

Formation de masse d'eau

Résumé

Les eaux modales Subantarctiques (SAMW) sont formées dans la profonde couche de mélange au nord du front Subantarctique (SAF) dans l'Océan Austral. Elles influencent le climat à des échelles décennales et inter-annuelles et jouent un rôle fondamental dans la ventilation de la thermocline de l'Océan Austral. Nous étudions la formation des SAMW en nous fondant sur les récents flotteurs profilants ARGO et sur les dériveurs de surface GDP. Ces jeux de données fournissent une très bonne couverture spatio-temporelle des processus à l'oeuvre dans les couches supérieures de l'Océan Austral. Depuis le lancement du programme international ARGO, le nombre de profils hydrographiques a augmenté de façon considérable dans l'Océan Austral. Une analyse de ces données a montré que les flux air-mer et les flux d'Ekman sont les forçages dominants dans la formation des SAMW. Nous avons trouvé une transition rapide, autour de 70°E, des couches de mélange peu profondes en amont vers des couches de mélange très profondes en aval. Cette transition est associée à un changement de signe de la diffusion tourbillonnaire horizontale dans les couches de surface, et à l'extension méridionale de l'ACC lorsqu'il passe autour du plateau de Kerguelen. Ces effets sont directement liés à la bathymétrie et laissent place à une région de formation des SAMW au Sud-Ouest de l'Australie. La formation des SAMW est intimement liée à la dynamique océanique Australe et à la position des principaux fronts polaires. Une deuxième étude concerne la circulation de l'ACC et la variabilité frontale. Dans cette étude, nous avons tiré parti de la complémentarité des données in situ et altimétriques afin de suivre l'évolution des deux principaux fronts de l'ACC pendant la période 1993-2005. Nous avons comparé leurs mouvements avec les deux principaux modes de variabilité atmosphérique de l'Hémisphère Sud, le mode annulaire Austral (SAM) et l'Oscillation Australe El-Niño (ENSO). La position moyenne des fronts est déterminée avant tout par les fonds océaniques. Cependant, nous avons trouvé que dans les régions à fond plat, les fronts forment de grands méandres dus à l'activité tourbillonnaire et aux forçages atmosphériques. En parallèle, nous avons développé une nouvelle estimation de la distribution circumpolaire de la diffusion dans l'Océan Austral. La diffusion n'a presque jamais été étudiée à partir de données in situ dans cet océan. . .

Subantarctic mode water (SAMW) are formed in the Southern Ocean in the deep winter mixed layers north of the Subantarctic front. They influence the climate at interannual and decadal scales and play a fundamental role in the ventilation of Southern Hemisphere thermocline. We study the details of SAMW formation using the recent deployment of ARGO profiling floats and GDP surface drifters, which provide an excellent space-time coverage of the Southern Ocean upper ocean processes. Since the beginning of the ARGO international program, the number of vertical hydrographic profiles in the Southern Ocean have increased considerably so that nowadays we have a comparable number of profiles to decades of hydrographic ship data. Based on this dataset, we found that the dominant forcing for SAMW formation in winter in the Southern Indian Ocean was due to air-sea and Ekman fluxes. We found a rapid transition to thicker surface mixed layers in the central South Indian Ocean, at about 70°, associated with a reversal of the horizontal eddy heat diffusion in the surface layer and the meridional expansion of the ACC as it rounds the Kerguelen Plateau. These effects are ultimately related to the bathymetry of the region, leading to the seat of formation in the region southwest of Australia. SAMW formation is tightly linked to the Southern Ocean dynamics and position of the main polar fronts. A second study concerned the ACC circulation and frontal variability. In this study we mixed in-situ and altimeter data to monitor the position of the two main fronts of the ACC during the period 1993-2005. Then, we related their movements to the two main atmospheric climate modes of the Southern Hemisphere, the Southern Annular Mode (SAM) and the El-Nino Southern Oscillation (ENSO). . .