Modélisation de la circulation thermohaline : analyse de sa variabilité inter-décennale

par Thierry Huck

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace

Sous la direction de Alain Colin de Verdière.

Soutenue en 1997

à Brest .

mots clés

• Circulation océanique

Résumé

Le role de la circulation thermohaline dans la variabilite du climat est etudie a l'aide de modeles numeriques oceaniques. On analyse d'abord l'influence de la parametrisation de la dissipation de quantite de mouvement et des conditions aux limites associees. Ces dernieres, provoquant des variations de presque un ordre de grandeur dans l'ascendance d'eau froide a la base du courant de bord ouest, se revelent preponderantes. Les modeles classiques (condition de non-glissement) generent par continuite des transports verticaux tres importants le long des bords, donc des cellules zonales et meridiennes tres intenses, des eaux de fonds peu froides, une thermocline peu marquee et un transport de chaleur faible. Les modeles atypiques, permettant des vitesses tangentielles le long des frontieres, reduisent les vitesses verticales et la dissipation de vorticite le long des bords : ceci favorise un meilleur accord entre regions de plongee d'eau et zones de convection profonde, des eaux de fond plus fraiches, une stratification plus marquee et un transport de chaleur intensifie. Sous condition de flux de chaleur (quasi) constant en surface, ces modeles produisent des oscillations inter-decennales tres amples et robustes a differentes parametrisations des processus sous-mailles ou du forcage (vent, relaxation realiste). Une etude extensive de sensibilite aux parametres revele un mecanisme geostrophique, tridimensionel, principalement amorti par la diffusion horizontale (les valeurs critiques etant proches de celles couramment utilisees a cette resolution). En contradiction avec certains mecanismes proposes dans la litterature, une excitation de la variabilite par l'instabilite barocline du courant de bord ouest dans la region de separation de la cote est mise en evidence et reproduite dans le modele minimal (2 1/2 couches) permettant cette instabilite. Malgre le nombre de processus negliges ou grossierement parametrises, ces modeles reproduisent un certain nombre des caracteristiques de la variabilite observee dans l'atlantique nord.

Titre traduit

Modeling the ocean thermohaline circulation : analysis of its interdecadal variability

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