Recherche Avancée

Thèse soutenue

Coalescence de tourbillons océaniques en milieu stratifié tournant : une étude numérique

FR  |  
EN
Auteur / Autrice : Sophie Valcke
Direction : Jacques Verron
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique
Date : Soutenance en 1995
Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015)

Résumé

FR

Les tourbillons oceaniques de meso-echelle, tels les anneaux du gulfstream, sont des structures energetiques, influencant considerablement les circulations oceaniques generales et ayant probablement un impact non negligeable sur la climatologie globale. La coalescence (fusion) de tels tourbillons est etudiee par simulations numeriques basees sur un modele quasi-geostrophique et sur un modele aux equations primitives, a deux ou trois couches. L'influence de la stratification sur la coalescence est analysee a l'aide de divers modeles simples de tourbillons. Chaque tourbillon est represente par une anomalie de vorticite, soit potentielle soit relative, confinee dans la couche superieure, ou par deux anomalies de vorticite potentielle de signes opposes situees respectivement dans les premiere et deuxieme couches. Des tourbillons isoles, formes d'un cur et une couronne de signes opposes, sont egalement etudies. Selon le modele de tourbillon, la stratification peut grandement influencer la coalescence. Deux nouveaux mecanismes d'inhibition de la coalescence, lies a une alternance verticale ou horizontale du signe de la vorticite potentielle, sont notamment identifies. D'une part, l'effet heton se produit dans des regimes de stratification faible pour des tourbillons constitues d'anomalies de vorticite potentielle de signes opposes initialement superposees. L'interaction provoque le decalage des anomalies qui s'induisent alors reciproquement un mouvement de translation, provoquant la divergence des tourbillons. D'autre part, l'effet de couronne survient lorsque deux tourbillons presentent un cur et une couronne de vorticite potentielle de signes opposes. L'interaction engendre alors une redistribution asymetrique de la vorticite des couronnes qui amene aussi les tourbillons a s'eloigner l'un de l'autre sous forme de dipoles