Academic literature on the topic 'Hydrographie – Atlantique (océan ; nord)'

AbstractA total of 96 finestructure and 30 microstructure full-depth vertical profiles were collected along the A25 Greenland–Portugal Observatoire de la Variabilité Interannuelle et Décennale en Atlantique Nord (OVIDE) hydrographic line in 2008. The microstructure of the horizontal velocity was used to calculate turbulent kinetic energy dissipation rates εvmp, where vmp refers to the vertical microstructure profiler. The lowest dissipation values (εvmp < 0.5 × 10−10 W kg−1) are found below 2000 m in the Iberian Abyssal Plain and in the center of the Irminger basin; the largest values (>5 × 10−10 W kg−1) are found in the main thermocline, around the Reykjanes Ridge, and in a 1000-m-thick layer above the bottom near 48°N. The finestructure of density was used to estimate isopycnal strain and that of the lowered acoustic Doppler current profiler to estimate the vertical shear of horizontal velocities. Strain and shear were used to estimate dissipation rates εG03 (Gregg et al.) associated with the internal wave field. The shear-to-strain ratio correction term of the finescale parameterization εG03 brings the fine- and microscale estimates of the dissipation rate into better agreement as Polzin et al. found. The latitude/buoyancy frequency term slightly improves the parameterization for weakly stratified waters. Correction term εG03 is consistent with εvmp within a factor of 4.5 over 95% of the profiles. This good consistency suggests that most of the turbulent activity recorded in this dataset is due to the internal wave field. The canonical globally averaged diffusivity value of order 10−4 m2 s−1 needed to maintain the global abyssal stratification (Munk) is only reached on the flank of the Reykjanes Ridge and in the region around 48°N.

L'objet de cette thèse est l'étude des fronts thermohalins de méso-échelle (20 à 60 km) dans la mer d'Irminger, comme marqueurs des interactions entre masses d'eau aux propriétés hydrologiques contrastées. Ce travail se focalise sur les mécanismes associés à la formation et à l'établissement des propriétés hydrologiques des fronts de surface dans une région-clef du gyre subpolaire, qui, située au carrefour entre les influences polaire, subpolaire et subtropicale, alimente en aval les zones de formation d'eau profonde impliquées dans la branche profonde de la circulation thermohaline. Ce travail est basé sur une approche originale qui combine trois jeux de données. Données de surface issues de navires d'opportunité, données de campagnes océanographiques, et modèle d'advection basé sur l'utilisation des champs de courant altimétriques, sont ainsi combinés pour effectuer une description dynamique et en trois dimensions des fronts observés. Une première étude est consacrée à la mise en évidence de l'origine dynamique des fronts. Concentrée dans deux zones spécifiques du bassin d'Irminger, dont l'une seulement est associée à un front climatologique, la frontogénèse se produit dans les régions de confluence locale du champ de courant. Cette analyse a permis de démontrer le rôle du brassage horizontal à méso-échelle dans la structuration des champs thermohalins de surface. Une seconde étude a mis en évidence l'extension verticale des fronts sous la couche mélangée, et identifié le rôle saisonnier des interactions air-mer dans l'établissement des propriétés thermohalines de surface, qui aux saisons stratifiées ne sont que partiellement le reflet des propriétés de subsurface.

La circulation dans l'Atlantique Nord-Est, complexe et mal connue, a été étudiée grâce à l'utilisation intensive de données' lagrangiennes recueillies lors du programme ARCANE, aux profondeurs des Eaux Centrales Nord-Atlantique (NACW) et de l'Eau Méditerranéenne (MW). L'étude est menée de la grande échelle vers la méso-échelle. La première partie de la thèse a conduit à déterminer des solutions nouvelles de circulation moyenne à l'échelle du bassin puis dans la région Ouest Péninsule Ibérique/Golfe de Gascogne, ainsi que des solutions saisonnières. L'importance des tourbillons cohérents de méso-échelle sur la dynamique de la région est soulignée. Ùne étude plus spécifique du système de courant de pente continentale à l'aide de données lagrangiennes, eulériennes et de sorties numériques du modèle POP a permis de dégager des variations saisonnières du courant vers le pôle particulièrement au niveau de la MW. Ces variations sont au moins partiellement imputables au cycle annuel du vent et pourraient suggérer une éventuelle saisonnalité de la formation des tourbillons. La seconde partie du travail s'est attachée à étudier le champ turbulent via les phénomènes dispersifs, de grande importance dans un champ de circulation moyenne faible. La dispersion absolue a affiché un comportement super-diffusif anormal aux temps intermédiaires. Ce régime est diagnostiqué comme provoqué par la présence de nombreux tourbillons et une explication en terme de Vols de Lévy est proposée. Les études de dispersion relative ont permis de dégager deux régimes rarement observés dans l'océan, dont l'origine et la validité sont discutées: une séparation exponentielle aux temps initiaux puis un régime dit de Richardson aux temps intermédiaires. Les deux approches complémentaires nous permettent d'avoir une vision plus précise des phénomènes dispersifs dans la région
The North-Eastern Atlantic circulation, complex and not well-known, is studied with an intensive use of lagrangian data collected during the ARCANE program, at North-Atlantic Central Waters (NACW) and Mediterranean Water (MW) depths. The study is conducted from the basin-scale to the meso-scale. The first part of the thesis describes new mean circulation solutions over the basin and in the west IberiaBay of Biscay region with also seasonal solutions. The influence of meso-scale eddies on the dynamics is underlined. A more specific study of the continental slope current system, with lagrangian and eulerian data and with' numerical solution from POP model, shows seasonal variations of the poleward slope current notably at the MW level. These variations are, at least partially, thought to be driven by the annual wind variations. It suggests a possible seasonality of the eddy formation. The second part of this work consists in studying the turbulent field by its dispersive processes, which are of importance in such a weak mean circulation field. The absolute dispersion reveals an anomalous superdiffusive behaviour at intermediate times. This behaviour is caused by the meso-scale eddies influence and an explanation in terra of Levy Flights is suggested. The relative dispersion study shows two distinct regimes, not often observed in the ocean, and we discuss their origin and significance: an exponential separation ai initial times followed by a Richardson regime at intermediate times. These two complementary visions allow us to get a more precise insight in the dispersive processes in the region

L'étude de l'activité synoptique (après reconstruction par algorithme) durant la période 1950-2000 sur l'espace Atlantique Nord permet de valider l'hypothèse selon laquelle la variabilité climatique peut être expliquée par les variations des comportements des caractéristiques des trajectoires des anticyclones et des dépressions. Les examens menés à partir des deux bases de données (anticyclones et dépressions) ont rendu possible : - la connaissance très détaillée de l'évolution des différents caractères des anticyclones et des dépressions à toutes les échelles temporelles, - l'établissement d'un schéma de circulation générale de basses couches hivernale (JFM) montrant l'oscillation durant la période d'étude entre un mode "homogène" principalement 1950 à 1970, caractérisé par un réchauffement du bassin arctique occidental, une fréquence accrue des anticyclones et une baisse du nombre des dépressions et un mode contrasté, majoritaire de 1970 à 2000, caractérisé par une intensification du déficit thermique sur le bassin arctique occidental, une baisse du nombre des anticyclones et un accroissement de l'activité dépressionnaire, - la création d'un Indice de Dynamique Aérologique de l'Atlantique Nord (IDAN), résumant la dynamique atmosphérique à toutes échelles de temps. Cet indice s'affranchit de la limite de fixité des stations de références de l'ONA et autorise une meilleure appréhension de la variabilité climatique, - la mise en place d'un schéma explicitant les paramètres engendrant l'occurrence des dépressions profondes. Ce travail offre donc une meilleure compréhension des mécanismes et de l'évolution de la dynamique aérologique sur la période 1950-2000, dans l'espace nord Atlantique
The synoptic activity analysis at surface layer (after reconstruction by algorithm), during the period 1950-2000, on the North Atlantic region permits to justify the hypothesis according to which the climatic variability can be to explain by Highs and Lows behavior evolutions. The exams of the two data bases (Highs and Lows) allow: to have a better knowledge of the evolution of the different features of the Highs and Lows for every time scales, to set up a winter (JFM) general circulation scheme at surface layer showing the oscillation during the period between two patterns. Weak pattern from 1950 to 1970 and Strong pattern from 1970 to 2000. To create an index: North Atlantic Aerological Dynamic Index (NADI) summarizing the atmospheric intensity for every time scales. This index is able to avoid some limits of the reference index (e. G. NAO) and so permits to improve the understanding of the internal mechanisms of the atmospheric dynamic, to clarify the parameters involved in the occurrence of the deep Lows. Therefore, this work improves the knowledge of the atmospheric dynamic at surface layer (mechanisms and evolution) over the North Atlantic region from 1950 to 2000

Cette etude presente une methodologie qui permet d'emettre un jugement sur la valeur de l'information contenue dans des distributions de traceurs transitoires, en vue de contraindre la circulation generale de l'ocean. La circulation de l'atlantique nord, deduite d'un modele inverse, est testee par rapport aux donnees historiques de tritium. Dans un premier temps, une integration directe dans le temps est effectuee: les resultats sont apparemment en contradiction avec les donnees. Etant donne les grandes incertitudes associees aux flux d'entree, il est necessaire d'abord d'essayer de repondre a cette incompatibilite en modifiant les conditions aux limites du tritium. Cette procedure de regularisation est etroitement liee a la theorie du controle: le controle est defini ici par les conditions aux limites du champ de traceur. Dans l'exemple etudie, on montre qu'en fait des corrections des flux d'entree acceptables permettent d'expliquer les ecarts entre les donnees et les resultats: le modele de circulation n'est pas en contradiction avec les donnees historiques de tritium. D'une maniere generale, cette etude a montre l'importance jouee par les frontieres laterales ouvertes, a travers lesquelles les flux sont mal definis: l'ocean mondial dans son ensemble doit donc etre pris en compte

Les reconstitutions cinématiques de l'Atlantique Nord présentent un problème d'ajustement de part et d'autre de la ride Faeroe-Islande-Groenland. Les reconstitutions réalisées, en utilisant les zones de fracture comme la donnée principale, confirment l'existence de discontinuités de différent ordre dans l'ajustement cinématique. Les données géologiques nous permettent d'expliquer ces discontinuités par des phénomènes de déformation intraplaque. Notre modèle donne une idée de la chronologie et de l'ampleur de cette déformation. Outre l'existence connue des phénomènes de déformation compressifs intraplaque, ce modèle envisage l'existence sur le plancher océanique de phénomènes distensifs intraplaque à l'ouest de l'Ibérie. Il confirme l'arrêt de la convergence générale entre l'Afrique et l'Europe entre les anomalies C31 et C24. Finalement, ce modèle propose une nature mixte (continentale et océanique) pour le plateau Rockall, à l'instar d'autres plateaux océaniques sur l'Océan Indien
The kinematic reconstructions of the North Atlantic present the problem of the fit north and south of the Faeroe-Iceland-Greenland Ridge. The reconstructions obtained using fracture zones as the primary structure for tectonic reconstructions, confirm the existence of discontinuities at several scales on kinematic fits. Geological data allow these discontinuities to be interpreted in terms of intraplate deformation. The model presented offers a chronology for this deformation and tries to quantify it. In addition to well known compressional intraplate deformation, this model proposes significant extensional deformation in the oceanic lithosphere west of Iberia. It confirms the abrupt deceleration of African plate motion towards Europe between anomalies C31 and C24. Finally, this model proposes a mixed crustal affinity (oceanic and continental) for the Rockall Plateau, similar to oceanic plateaus in the Indian Ocean

Sur la marge ibérique, la productivité planctonique des derniers 140 000 ans a été reconstruite semi-quantitativement grâce aux concentrations en carbone organique, carbonate et alkenones (des molécules caractéristiques des algues coccolithophorides) de carottes de sédiment marin. Pendant les périodes froides et les transitions glaciaires-interglaciaires, une forte productivité planctonique et des températures des eaux de surfaces, estimées par l'index d'insaturation des alkenones, plus froides que l'actuel caractérisent un renforcement de l'upwelling côtier. En phase avec les changements de circulation atmosphérique et océanique de l'Atlantique Nord, l'upwelling s'affaiblit pendant les périodes chaudes. .
Organic carbon, carbonate and alkenones (special biomolecules produced by the coccolithophorids algae) contents of sediment cores from the Iberian margin provide a semi-quantitative estimate for marine productivity during the last 140 000 years. During glacialperiods and terminations, increased productivity and colder alkenone-estimates of sea surface temperature suggest an intensification of the coastal upwelling. Following the changes in atmospheric and oceanic circulation in the North Atlantic, the upwelling is weaker during interglacial periods. During the last glaciation, these changes are frequently interrupted by brief, cold and poorly productive events probably related to the Heinrich events, the coldest periods of the Dansgaard-Oeschger cycles and the most extensive glacial conditions. Close to the Maldives, in the eastern part of the equatorial Arabian Sea, the concentrations of marine organic matter and redox sensitive trace elements (uranium, cadmium, molybdenum) display simultaneous increases every 23 000 years, during low summer insolation of the northern hemisphere. .

Le but de cette etude est d'observer si le vent influence l'activite mesoechelle de l'atlantique nord. La variabilite de la surface de l'ocean est detaillee a partir des mesures altimetriques du satellite topex-poseidon, de janvier 1993 a avril 1995. A grande echelle spatiale, le niveau mesure de la surface reflete les effets steriques. Des signaux mesoechelles se superposent. Des ondes de rossby baroclines sont reperees depuis le bord est, elles se propagent vers l'ouest. Dans le bassin ouest, elles se melent aux meandres et tourbillons des courants de bord ouest. Le long des courants du gulf stream, nord-atlantique et des acores, l'activite mesoechelle est clairement reperee par la racine carree de la variance des anomalies de niveau et l'energie cinetique tourbillonnaire. Elle est intense et son intensite varie au cours du temps. La repartition spatiale et l'evolution temporelle de l'activite mesoechelle sont comparees a differentes quantites issues du vent ers1, tensions zonales et meridiennes, pompage d'ekman et vitesse zonale sverdrupienne. Seule la derniere quantite presente une distribution spatiale comparable a celle de la variabilite de la surface. De plus, lorsque la vitesse sverdrupienne est dirigee vers l'est et intensifiee, le taux d'instabilite des courants du gulf stream et nord-atlantique croit car alors, l'activite mesoechelle observee est accrue. Les interactions entre le champ tourbillonnaire et la circulation moyenne suggerent que l'augmentation d'activite resulte des processus d'instabilite barocline le long du courant du gulf stream et d'instabilite barotrope le long du courant nord-atlantique. Ces observations corroborent differents resultats theoriques et numeriques et suggerent en outre que les variations saisonnieres de l'activite mesoechelle associee a des courants zonaux sont regies par les fluctuations saisonnieres de la vitesse sverdrupienne zonale.

Déployé ces dernières années, le réseau des profileurs autonomes ARGO vise à suivre systématiquement lesévolutions climatiques de l'océan global. Nous considérons ici les profils de température et de salinité fournis par ARGO en 2002/2003 dans l'océan Atlantique Nord, particulièrement important pour la circulation thermohaline et le climat. Par assimilation (4DVAR) dans un modèle de circulation générale, nous montrons que les profils ARGO permettent effectivement d'améliorer notre connaissance de l'état climatique (hydrographie et circulation) de l'océan. Par des expériences (dites jumelles) d'assimilation de profils simulés par le modèle, nous montrons que le potentiel d'un tel jeu de données, et validons la méthode. Ainsi, avec une forte erreur de représentativité simulée et pour un nombre réaliste de profils, nous montrons que l'assimilation permet de capturer les anomalies grande échelle de l'hydrographie et de la circulation. Nous discutons les résultats selon la couverture spatiale d'ARGO. Nous passons donc à l'assimilation des données réelles avec un certain optimisme. Bien que le modèle devienne alors imparfait et les sources d'erreurs incertaines, le système d'estimation donne dans l'ensemble des résultats cohérents avec des expériences jumelles. Par des validations indépendantes, nous montrons que l'estimation déduite des profils ARGO reflète l'hydrographie en 2002/2003 plus précisément qu'une climatologie. De plus, assimilant des informations climatologiques à la place des données ARGO, nous montrons que le système d'estimation est capable de révéler une variabilité de position horizontale d'un front ou de propriétés de masses d'eau. De plus, l'assimilation des données d'ARGO réelles permet une nette amélioration de la circulation 3D modélisée sur un an, sans que nous modifions le vent. Assimilant des informations climatologiques par bassins, nous analysons cette contrainte de la circulation par des observations hydrographiques
Deployed in recent years, the autonomous profilers ARGO array aims to monitor the global ocean climatic variability. We here consider the temperature and salinity profiles provided by ARGO during 2002/2003 in the North Atlantic Ocean, which is of major importance for the thermohaline circulation and the climate. Using (4DVAR) assimilation in a general circulation model, we show that the ARGO profiles can actually improve our knowledge of the climatic state (hydrography and circulation) of the ocean. Through assimilation experiments with model simulated profiles, we assess the skills of such a data set and validate the method. With a large simulated representativity error and a realistic number of profiles, we show that the assimilation captures the large scale anomalies of the hydrography and the circulation. We discuss the results regarding the data spatial sampling. Then we move confidently to the assimilation of the real data. Even though the model and the error sources are respectively imperfect and uncertain in this case, the estimation system behaves as in the idealized experiments. Using independant validations, we prove that the assimilation of actual ARGO profiles provides an estimate of the 2002/2003 hydrography that is more precise than a climatology. Moreover, replacing the ARGO profiles by climatological ones, we show that the assimilation system is able to reproduce the variability of a front position or of water mass properties. The assimilation of the actual ARGO profiles clearly improves the one year model circulation too, even, though we do not modify the wind forcing. Assimilating climatological information only in parts of the domain, we analyse the hydrographic constraint on the circulation

La formation d'eau modale subpolaire en atlantique nord-est, et la ventilation de ce bassin par cette masse d'eau, sont etudies sous differents aspects. Une analyse de donnees hydrologiques recentes nous permet tout d'abord de localiser l'eau modale et d'en caracteriser les proprietes. La circulation generale dans la region est estimee en appliquant la relation geostrophique a ces memes donnees. Puis deux etudes realisees avec des modeles physiques simplifies, un modele de thermocline ventilee et un modele uni-dimensionnel lagrangien, montrent que le parametre cle qui controle la formation et la subduction de l'eau modale est le bilan annuel de flottabilite de la couche de melange hivernale. Enfin, un modele inverse de l'atlantique nord est permet de confirmer et de quantifier les processus en jeu dans ce mecanisme de ventilation oceanique