Étude des variations de la circulation thermohaline dans l'océan atlantique par simulation de la circulation et de la distribution des chlorofluorométhanes

• Auteur / Autrice : Jens-Olaf Beismann
• Direction : Bernard Barnier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la Terre et de l'Univers
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble, Isère, France ; 1971-2015)

Mots clés

Mots clés libres

Terre. Ocean. Espace

Geophysique externe

Circulation oceanique

Convection thermohaline

Simulation numerique

Traceur

Variation interannuelle

Variation decennale

Fluide cfc

Modele circulation generale

Interaction atmosphere ocean

Forcage

Ocean atlantique

Résumé

Dans cette these, un modele numerique de circulation generale oceanique est mis en uvre dans le but d'effectuer une etude de la variabilite interannuelle et decennale de la circulation thermohaline de l'ocean atlantique. Le modele permet la communication avec les oceans voisins a l'aide des frontieres ouvertes au passage de drake et a 30 entre l'afrique et l'antarctique. La simulation des traceurs cfc presente un outil diagnostique supplementaire pour suivre les masses d'eau. Une etude de la circulation simulee en forcage climatologique montre la capacite du modele de reproduire de maniere realiste les caracteristiques de la circulation generale. Les transports meridiens integres, variables importantes pour le role de l'ocean dans le systeme du climat, sont en accord avec des observations et d'autres etudes numeriques. Des etudes de sensibilite montrent que le choix des conditions aux frontieres ouvertes est tres important pour une simulation realiste, et qu'une modification tres locale dans la representation de la topographie de fond peut provoquer des changements inportants de la circulation generale simulee. A partir de l'etat fourni par les simulations en forcage climatologique, le modele est force par les flux atmosphere-ocean issus de la reanalyse ncep/ncar qui couvrent la periode de 1958 a 1997 pour etudier la reaction de l'ocean a un forcage variant de facon interannuelle. L'analyse des resultats se concentre sur des phenomenes dans l'atlantique nord qui sont compares aux observations de la meme periode. Les simulations mettent en evidence une reaction de la circulation oceanique aux tendances a long terme du forcage atmospherique, caracterise par l'oscillation nord-atlantique. Cette reaction comprend un renforcement de la circulation meridienne d'overturning et du transport meridien de chaleur. Les variations interannuelles sont refletes par des variations de la temperature et de la salinite des masses d'eau formees dans des regions subpolaires, variations qui sont transmises en profondeur et vers le gyre subtropical par la propagation de ces masses d'eau dans la branche profonde de la cellule d'overturning. Les simulations montrent egalement une forte influence des variations du transport de l'eau de mer du labrador vers le sud sur les variations de la circulation d'overturning qui est plus marquee pendant les periodes de faible overturning.