Instabilité barocline des courants méridiens de la zone intergyre en Atlantique nord-est : impacts sur la circulation de grande échelle et mélange de traceur associé

• Auteur / Autrice : Laurent Dubus
• Direction : Anne-Marie Treguier, Kevin G. Speer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Océanographie physique
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Brest

Mots clés

Mots clés contrôlés

Courants marins

Circulation atmosphérique

Atlantique (océan ; nord-est)

Circulation océanique

Résumé

L'instabilite barocline des courants non zonaux est un processus tres efficace pour extraire de l'energie potentielle de la circulation moyenne, car les ondes instables qui se developpent ont toujours une composante zonale de courant non nulle, non stabilisee par l'effet beta. Ce processus est etudie dans le cadre de l'approximation quasi-geostrophique. Une analyse lineaire de stabilite montre qu'un courant est d'autant plus instable qu'il est meridien. Les courants de la zone intergyre de l'atlantique ne sont sensibles a ce processus qui peut engendrer une variabilite semblable a celle observee. Le regime non lineaire est etudie pour un courant meridien barocline, situe a l'est d'un bassin large. L'instabilite barocline de ce courant met en place une dynamique de meso-echelle et de basse frequence. La zone du courant instable est dominee par des structures tourbillonnaires presentant de fortes vitesses, pouvant exceder d'un ordre de grandeur celles du courant de base. La cascade d'energie barotrope vers les grandes echelles est stoppee par l'effet beta qui entraine la propagation d'ondes de rossby longues, excitees dans la zone instable. La moitie ouest du bassin, initialement au repos, est donc mise en mouvement par ces ondes, sous la forme de bandes de courant zonales tres persistantes, dont l'echelle meridienne est egale a l'echelle de rhines resultant de la turbulence dans la zone instable. Le niveau d'energie cinetique a l'equilibre est d'autant plus eleve que l'effet beta est fort, et que la friction sur le fond est faible. Cette derniere est un parametre-cle de la dynamique. Les mouvements zonaux et la turbulence resultant du processus instable favorisent le melange zonal d'un traceur passif, qui subit un transport net vers l'ouest. L'instabilite barocline des courants non zonaux de bord est peut donc participer a la dynamique de grande echelle, en permettant la radiation d'energie cinetique, et en favorisant le transport zonal des masses d'eau.