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Trinh, Bich Ngoc. Cycles de l'eau, de la chaleur et du sel en mer de Chine méridionale, de la variation saisonnière à la variabilité interannuelle : modélisation océanique à haute résolution et à bilan fermé

Trinh, Bich Ngoc (2020). Cycles de l'eau, de la chaleur et du sel en mer de Chine méridionale, de la variation saisonnière à la variabilité interannuelle : modélisation océanique à haute résolution et à bilan fermé.

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Résumé en francais

La dynamique océanique en Mer de Chine Méridionale (SCS pour "South China Sea") joue un rôle important à l'échelle locale pour le système climatique régional, mais aussi pour la circulation océanique et le climat à l'échelle globale. Les eaux de surface de la circulation thermohaline globale transitent en effet de l'océan Pacifique à l'océan Indien à travers la SCS par plusieurs détroits ("South China Sea Throughflow", SCSTF), et sont modifiées de manière significative au cours de ce transit. La dynamique océanique gouverne en outre le transport et le mélange des composants des écosystèmes marins planctoniques, et influence donc les écosystèmes marins. L'objectif central de cette thèse est de contribuer à la compréhension de la dynamique océanique en SCS et de ses interactions avec les autres compartiments du système régional, en s'intéressant au fonctionnement et à la variabilité des bilans hydrique, thermique et halin, avec pour perspective d'étudier leur impact sur les écosystèmes planctoniques pélagiques. Pour cela, une configuration à haute résolution d'un modèle océanique régional couplé physique-biogéochimie couvrant la SCS et où les bilans sont rigoureusement fermés a été développée pour réaliser des simulations sur la période récente 2009-2018. Nous montrons d'abord, par comparaison aux données satellitaires et observations in-situ, la capacité de notre simulation physique à reproduire les caractéristiques de surface des masses d'eau et de la circulation, ainsi que la distribution thermohaline verticale, aux échelles climatologiques, saisonnière et interannuelle. Nous examinons ensuite la moyenne climatologique et le cycle saisonnier de toutes les composantes impliquées dans les bilans d'eau, de chaleur et de sel en SCS : variations internes et flux latéraux, atmosphériques et fluviaux. Les apports d'eau et de sel sont principalement liés aux flux latéraux d'eau du Pacifique par le détroit de Luzon. La moitié de ces apports s'écoule par le détroit de Mindoro vers la mer de Sulu, un quart par le détroit de Taiwan vers la mer de Chine orientale et un quart par le détroit de Karimata vers la mer de Java. Le gain de chaleur provient principalement de l'entrée latérale à Luzon (~3/4) et de l'apport atmosphérique (~1/4), et s'écoule de manière équivalente par les détroits de Mindoro, Taïwan et Karimata. Sur la période étudiée, la SCS stocke respectivement 0,3% et 2,5% des apports totaux de sel et de chaleur (le volume ne varie pas significativement). Le cycle saisonnier des bilans hydrique et halin est principalement gouverné par le flux d'eau latéral, tandis que celui du bilan thermique est principalement régi par le flux de chaleur atmosphérique. A l'échelle interannuelle, les flux d'eau, de chaleur et de sel à travers les détroits de Luzon et de Mindoro sont fortement corrélés et présentent la plus forte variabilité de tous les transports aux détroits, ainsi que des corrélations élevées avec ENSO (El Niño Southern Oscillation) et la PDO (Pacific Decadal Oscillation). Le flux atmosphérique annuel d'eau régit la variabilité interannuelle du bilan hydrique en SCS : une variation de l'apport atmosphérique d'eau douce induit une variation équivalente du débit sortant latéral, de sorte que le volume de la SCS varie très peu à l'échelle interannuelle. Le bilan salin en SCS est piloté au premier ordre par la variabilité interannuelle du flux d'eau latéral, puis par la salinité des eaux entrantes/sortantes. La variabilité interannuelle du bilan thermique est pilotée d'abord par le flux thermique latéral net, lui-même piloté par la variabilité de la température des eaux sortantes/entrantes, puis par la variabilité du flux d'eau latéral et du flux thermique de surface. Les bilans d'eau et de sel ainsi que le SCSTF sont fortement affectés par ENSO et la PDO, alors que le bilan thermique n'est affecté que par ENSO.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Herrmann, Marine
Ulses, Caroline
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 :South China Sea - Bilans d'eau, de la chaleur et du sel - Modélisation - Modèle à budget fermé haute résolution
Sujets :Sciences de la terre
Déposé le :31 Aug 2021 14:51