Interactions d’échelles et cascades turbulentes dans l’océan atlantique nord

La dynamique de l’océan à une échelle <100 km (les fines échelles) n’est actuellement pas bien connue. Cela est dû au manque de données d’observations de l’océan à ces échelles. Des études récentes suggèrent que différents mouvements à cette échelle affectent la distribution et les échanges d’éne...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Ajayi, Adekunle
Other Authors: Université Grenoble Alpes, Le Sommer, Julien
Format: Thesis
Language:English
Published: 2020
Subjects:
Online Access:http://www.theses.fr/2020GRALU007/document
Description
Summary:La dynamique de l’océan à une échelle <100 km (les fines échelles) n’est actuellement pas bien connue. Cela est dû au manque de données d’observations de l’océan à ces échelles. Des études récentes suggèrent que différents mouvements à cette échelle affectent la distribution et les échanges d’énergie cinétique dans l’océan et que des mouvements équilibrés de sous méso-échelle (<50 km) et des ondes de gravité internes non-équilibrées peuvent jouer un rôle actif dans la circulation de l’énergie cinétique vers des échelles dissipatives dans l’océan. Afin de mieux comprendre les mouvements de fines échelles, le satellite SWOT (Surface Surface and Ocean Topography), chargé de fournir une vue sans précédent de l’océan jusqu’à une longueur d’onde de 10 à 15 km, va être assemblé et son lancement est prévu pour 2021. En prévision de SWOT, des modèles océaniques numériques capables de résoudre les fines échelles ont été conçus et mis en œuvre. Dans cette étude, nous utilisons trois de ces simulations pour étudier (i) la variabilité spatiale et temporelle des tourbillons océaniques de fines échelles jusqu’à 10 km, (ii) les échanges d’énergie cinétique entre échelles spatiales dans un régime fortement turbulent et (iii) dans un régime avec marées internes. Nos résultats montrent que (i) la distribution des tourbillons océaniques à une échelle spatiale <100 km subit une forte saisonnalité et que cette saisonnalité provient du fait que de très nombreux tourbillons sous-mésoéchelles (10 - 50 km) sont présents en hiver. Nous avons constaté que la turbulence de sous méso-échelle (une turbulence océanique de fines échelles) est responsable de l’augmentation de la distribution des tourbillons de sous méso-échelle en hiver. Des analyses plus poussées ont montré que la turbulence de sous méso-échelle affecte également la cascade d’énergie cinétique en fournissant un moyen de dissiper l’énergie cinétique à la fois à la surface et à l’intérieur de l’océan. On remarque également que cette cascade d'énergie en présence de ...