Cycle saisonnier du courant de pente dans le Golfe de Gascogne et ses conséquences sur le transport de masses d'eaux : Simulations numériques et analyse lagrangienne

Seasonal cycle of the slope current system in the Gay of Biscay and ifs consequences on the water mass transport : numerical simulations and Lagrangian analysis

• Auteur / Autrice : Yann Friocourt
• Direction : Bruno Blanke
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Océanographie physique
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Brest

Mots clés

Mots clés contrôlés

Gascogne, Golfe de

Simulation par ordinateur

Écologie des cours d'eau

Résumé

Le système barocline de courants de pente dans le Golfe de Gascogne est étudié à l’aide d’un modèle numérique océanique régional. La confrontation de la circulation obtenue dans une simulation réaliste et d’observations montre que le modèle reproduit de manière satisfaisante les principaux courants ainsi que leurs renverses saisonnières. L'étude conjointe de la dynamique du système de courants de pente dans le modèle numérique et dans un modèle analytique met en évidence quatre couches dans la structure grande-échelle moyenne dans l'océan Atlantique Nord-Est avec des gradients méridiens de densité de signes alternativement opposés. Les modèles utilisés démontrent qu'une telle structure donne naissance à un système de courants de pente à quatre couches similaire à celui observé. Afin d’estimer les contributions relatives du vent et de la structure grande-échelle en densité, les résultats de simulations numériques réalisées avec différents forçages sont confrontés à ceux du modèle analytique. L'étude met en évidence le forçage des renverses du courant de surface par les renverses de la composante du vent parallèle au rivage, alors que les renverses de courant en profondeur sont principalement forcées à distance par des changements dans l’intensité des courants en amont. L'impact de cette saisonnalité sur le transport des masses d’eau dans le Golfe de Gascogne est étudié par une méthode lagrangienne numérique. Malgré la saisonnalité, les courants de pente jouent un rôle prépondérant dans le transport des masses d'eau à travers le Golfe de Gascogne. Le vent augmente la formation de tourbillons qui à leur tour intensifient les échanges entre la pente et l'océan intérieur.

The baroclinic slope current system in the Gay of Biscay is investigated in a regional numerical ocean model. First, the circulation obtained in a numerical simulation with realistic forcings is compared to observations. The modal is able to reproduce in a satisfying way most observed currents and their seasonal reversals. Then, the dynamics of the slope current system are investigated in a joint comparison of the regional numerical model and of an analytical model. The models demonstrate that the mean large-scale density structure in the northeastern Atlantic Ocean is composed of four layers with meridional density gradients of alternate signs, which give rise to a 4-layer slope current system comparable to the one observed. The relative contributions of the wind-stress and of the large-scale oceanic density structure in the seasonality of the slope current system are estimated from a joint comparison of numerical simulations with various forcings and of the analytical model. Reversals of the uppermost slope current are driven by reversals of the alongshore component of the wind-stress, whereas reversals of the deeper slope currents are mainly forced remotely by changes in the inflow upstream. Finally, the impact of seasonality on the transport of water masses across the Bay of Biscay is investigated with a Lagrangian numerical analysis. Despite its strong seasonality, the slope current system plays a major role in the transport of water masses across the Bay of Biscay. The wind-stress increases the formation of mesoscale eddies which in turn intensify the exchanges between the slope currents and the ocean interior.