Impact of the topography and the mesoscale activity on the North Atlantic subpolar gyre dynamics

• Main Author: Le Corre, Mathieu
• Other Authors: Laboratoire d'Océanographie Physique et Spatiale (LOPS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Bretagne occidentale - Brest, Jonathan Gula, Anne-Marie Treguier
• Format: Doctoral or Postdoctoral Thesis
• Language: French
• Published: HAL CCSD 2020
• Subjects: North Atlantic subpolar gyre; Dynamics; Bathymetry; Meso-scale; Gyre subpolaire Nord-Atlantique; Dynamique; Bathymétrie; Méso-échelle; [SDU.STU.OC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography; Rockall Trough; North Atlantic
• Online Access: https://theses.hal.science/tel-03171062; https://theses.hal.science/tel-03171062/document; https://theses.hal.science/tel-03171062/file/These-2020-SML-Oceanographie_physique_et_environnement-LE_CORRE_Mathieu.pdf

The North Atlantic Subpolar gyre is important for the global ocean as a region of deep water formation. The circulation in this area is complex and strongly influenced by the topography. the gyre dynamics have been studied mostly with non-eddy-resolving models and a crude representation of the bottom topography. Here we revisit the dynamics of the North Atlantic Subpolar gyre using a new eddy-resolving simulation with topography-following vertical coordinates to better represent the mesoscale turbulence and flow-topography interactions.Our findings highlight that the large scale dynamics of the inner gyre cannot be described by the classical Sverdrup dynamics. The main sources of cyclonic vorticity are the non linearterms due to eddies generated along eastern boundary currents and the time-mean nonlinear terms in the Northwest Corner. We also show the importance of non linear terms on more local dynamics such as the Rockall Trough. In this area, a deep quasipermanent anticylonic eddy can be find. We show that the main source of anticyclonic vorticity is mostly due to the advection of vorticity by anticyclonic submesoscale coherent vortices generated by interaction of one branch of the North Atlantic Curent with the eastern Rockall Trough slope. Le gyre subpolaire Nord Atlantique est une région cruciale pour l’océan et le climat. La circulation dans cette région est complexe et fortement influencée par la topographie. Jusqu’à présent la dynamique a été étudiée principalement dans des modèles basses résolutions ne résolvant que peu l’activité fine échelle ainsi qu’avec une représentation grossière de la topographie. Ici nous revisitons la dynamique du gyre subpolaire Nord Atlantique dans une simulation haute résolution avec des coordonnées verticales suivant la topographie. Cela permet de représenter de manière plus réaliste l’activité méso-échelle ainsi que l’interaction entre le courant et la topographie. Nous mettons en avant le fait que la dynamique de grande échelle à l’intérieur du gyre ne peut être ...