LogoLogo

Tchilibou, Michel Lionel. Dynamique méso/sousmésoéchelle et marée interne dans le Pacifique tropical : implications pour l'altimétrie et la mer des Salomon

Tchilibou, Michel Lionel (2018). Dynamique méso/sousmésoéchelle et marée interne dans le Pacifique tropical : implications pour l'altimétrie et la mer des Salomon.

[img]PDF - nécessite un logiciel de visualisation PDF comme GSview, Xpdf or Adobe Acrobat Reader
6Mb

Résumé en francais

Ce travail de thèse est une contribution à la description des signaux océaniques de fines échelles dans les tropiques, fines échelles objet de la futur mission altimétrique SWOT. Ces fines échelles spatiales concernent à la fois des phénomènes dits de méso et sous mésoéchelle, produits par la dynamique océanique (tourbillons, filaments) mais aussi des ondes internes (dont la marée barocline ou marée interne). Les fines échelles sont une source importante de mélange pour l'océan. La méso et sous mésoéchelle océanique traduisent une dynamique turbulente associée à des cascades d'énergie donnant lieu à des pentes spectrales sur des spectres en nombre d'onde de niveau de la mer ou d'énergie cinétique tourbillonnaire. Les pentes spectrales des spectres du niveau de la mer altimétrique sont calculées dans la bande 250-70 km, ces pentes sont très plates dans les tropiques. Par conséquence, elles sont en désaccord aussi bien avec les théories de la turbulence qu'avec les pentes des spectres du niveau de la mer des modèles numériques. Cette thèse vise à élucider ces désaccords dans le Pacifique tropical (20°S-20°N), en quantifiant les niveaux d'énergie et les longueurs d'onde relatives à la dynamique méso-échelle et aux ondes internes. L'importance de la marée interne dans les tropiques est illustrée dans le contexte régional de la mer des Salomon, où cette marée contribue à un fort mélange dans une zone de connexion entre la région subtropicale et la région équatoriale. La première partie de la thèse est une analyse spectrale 3D (fréquence, longueurs d'ondes zonales et méridiennes) de la dynamique tropicale à partir d'un modèle au 1/12°. La région équatoriale (10°N-10°S) se caractérise par une dynamique grande échelle zonale associée aux ondes équatoriales et une dynamique fine échelle (< 600 km) marquée par des mouvements préférentiellement méridiens en lien avec les ondes tropicales d'instabilité. Dans les régions non équatoriales (entre 10° et 20° de latitude) la fine échelle est davantage isotropique, concentrée dans la bande 300-70 km, et connectée à la grande échelle zonale par un continuum d'énergie traduisant l'importance de la cascade inverse. Les pentes des spectres en nombre d'onde de niveau de la mer relatives à la méso/sous-méso échelle des différentes régions sont curieusement proches des pentes théoriques typiques des moyennes latitudes,mais restent en désaccord avec celles issues des observations altimétriques. La prise en compte du signal haute fréquence des ondes internes dans un modèle au 1/36° forcé par la marée barotrope montre que la marée interne cohérente (prévisible), notamment associée au mode 1 de la composante M2, est le principal responsable de l'aplatissement des spectres dans les tropiques. Toutefois, la contribution de la marée incohérente (non prévisible) domine aux échelles inférieures à 70 km et affecte les échelles jusqu'à 200 km. Cela pose la question de l'observabilité des structures méso/sous-méso échelle par SWOT dans les tropiques. La seconde partie de la thèse est une étude des caractéristiques de la marée interne et de ses effets en mer des Salomon. La pointe sud est de la Papouasie Nouvelle Guinée et le détroit des Salomon sont les principales zones de génération des marées internes, qui se propagent et se dissipent ensuite à l'intérieur de la mer des Salomon. La marée barocline M2 de premier mode barocline y est la composante dominante de la marée interne. Les caractéristiques de cette marée barocline sont toutefois sensibles aux conditions de circulation et de stratification grande échelle associées à ENSO. L'intéraction de la marée barocline avec la circulation moyenne a tendance à augmenter les instabilités baroclines et à modifier la répartition d'énergie entre champ moyen et turbulent. Elle induit également un mélange diapycnal important qui érode le maximum de salinité des eaux de la thermocline et modifie les eaux de surface avec des conséquences possibles sur les interactions océan/atmosphère.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Gourdeau, Lionel
Morrow, Rosemary
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 :Pacifique tropical - Méso/sousmesoéchelle - Marée interne - Spectre - Mer des Salomon - Masse d'eaux
Sujets :Sciences de l'univers
Déposé le :24 Apr 2019 10:17