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Valiya Parambil, Akhil. Apport des données spatiales pour la modélisation numérique de la couche de mélange du Golfe du Bengale

Valiya Parambil, Akhil (2015). Apport des données spatiales pour la modélisation numérique de la couche de mélange du Golfe du Bengale.

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Résumé en francais

Le Golfe du Bengale (GdB), dans l'océan indien Nord, est sous l'influence d'intenses vents de mousson, qui se renversent saisonnièrement. Les fortes pluies et les apports fluviaux associés à la mousson de Sud-Ouest font du GdB l'une des régions les moins salées des océans tropicaux. La forte stratification haline proche de la surface qui en découle contribue à limiter le mélange vertical, ce qui maintient des températures de surface élevées et favorise la convection atmosphérique et les pluies. Cette stratification en sel a ainsi des implications profondes sur les échanges air-mer et sur le climat des pays riverains. L'objectif de ma thèse est d'améliorer la description de la variabilité de la salinité de surface (SSS) du GdB, et de comprendre ses mécanismes aux échelles de temps saisonnières à interannuelles. Les climatologies existantes ont permis de mettre en évidence un cycle saisonnier marqué de la SSS, avec un dessalement intense de la partie Nord du bassin pendant l'automne, suivi par une expansion de ces eaux dessalées le long du bord Ouest du bassin. Cette langue dessalée s'érode finalement pendant l'hiver, pour revenir à son extension minimale au printemps. Cependant, la rareté des observations in-situ de SSS ne permet d'observer les fluctuations interannuelles autour de ce cycle saisonnier que de manière parcellaire dans le GdB. Le développement récent de la télédétection spatiale de la SSS (missions SMOS et AQUARIUS) a ouvert de nouvelles opportunités à cet égard. Cette technologie reste toutefois délicate dans le cas d'un bassin de petite taille tel que le GdB, du fait des contaminations éventuelles du signal de SSS par les interférences radio et par les sources d'origine continentale. Une validation systématique des produits satellites par comparaison à un jeu de données in-situ exhaustif montre qu'Aquarius capture de façon réaliste les évolutions saisonnières et interannuelles de la SSS partout dans le GdB. A l'inverse, SMOS ne parvient pas à restituer une salinité meilleure que les climatologies existantes. L'analyse des données Aquarius et de notre produit in-situ révèlent également que les plus fortes fluctuations saisonnières et interannuelles de SSS apparaissent dans le Nord du GdB, près de l'embouchure du Gange-Brahmapoutre et le long du bord Ouest, peu après la mousson d'été. La durée limitée des données Aquarius et la rareté des observations in-situ empêchent une évaluation adéquate des mécanismes pilotant cette variabilité saisonnière et interannuelle à partir des observations. En conséquence, nous avons utilisé une simulation régionale d'un modèle de circulation océanique, forcé sur les vingt dernières années. Mes résultats montrent que les apports fluviaux du Gange-Brahmapoutre pilotent le fort dessalement saisonnier qui se produit peu après la mousson d'été dans le Nord du Golfe du Bengale. Les fluctuations interannuelles de ce dessalement sont pilotées par les variations interannuelles du débit du Gange-Brahmapoutre à l'issue de la mousson d'été, ainsi que par les fluctuations de la tension de vent en hiver et au printemps. L'advection horizontale induite par le courant de bord Ouest s'écoulant vers le Sud est responsable de l'extension de la langue d'eau dessalée depuis le Nord du GdB le long du bord Ouest. La variabilité interannuelle de la SSS dans cette région est forcée à distance par la variabilité du Dipôle de l'Océan Indien, qui déclenche des ondes de Kelvin côtières se propageant jusqu'à la côte est de l'Inde. Ces ondes y modulent l'intensité du courant de bord ouest et l'advection vers le Sud des eaux douces du Nord du GdB. Contrairement à ce qui était connu jusqu'alors, nous avons finalement montré que l'apport d'eau salée dans les couches superficielles du GdB (nécessaire pour l'équilibre à long terme de la SSS du bassin) se produit essentiellement via les échanges verticaux turbulents avec les eaux de subsurface salées, et non pas via les échanges horizontaux avec le reste de l'Océan Indien.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Durand, Fabien
Lengaigne, Matthieu
Ecole doctorale:Sciences de l'Univers, de l'environnement et de l'espace (SDU2E)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire d'Etudes en Géophysique et Océanographie Spatiales (LEGOS), UMR 5566
Mots-clés libres :Salinity - Bay of Bengal - East Indian Coastal Curent (EICC) - SMOS - Aquarius - Interannual runoff - Indian Ocean Dipole (IOD) - Monsoon
Sujets :Sciences de la terre
Déposé le :23 Sep 2016 17:40