Étude numérique de la mer d'Iroise : dynamique, variabilité du front d'Ouessant et évaluation des échanges cross-frontaux

Numerical study of Iroise Sea : dynamics, variability of the ushant front and evaluation of the cross-frontal, echanges

• Auteur / Autrice : Gildas Cambon
• Direction : Laurent Mémery
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Océanographie physique
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Brest

Mots clés

Mots clés contrôlés

Circulation océanique

Iroise, Mer d' (France)

France

Océanographie

Résumé

Cette thèse s’insère dans un cadre de modélisation réaliste pour l’étude de la mer d’Iroise. Les deux premières parties concernent la mise en oeuvre numérique et la validation par rapport aux observations. L’accent est ensuite mis sur l’analyse des principales structures et processus physiques à l’oeuvre en mer d’Iroise d’abord le front de marée d’Ouessant et les processus de stratification/déstratification associés, puis la circulation résiduelle eulérienne moyenne afin d’isoler et d’évaluer ses différentes composantes. La cartographie des différents régimes dynamiques présents a permis l’observation de régimes cyclostrophiques autour des îles et en zone peu profonde et fait clairement apparaître un régime géostrophique au niveau du front, en particulier en été. Néanmoins, dans la plus grande partie du domaine d’étude, les différents termes dynamiques interviennent de manière équivalente. Du point de vue thermique, l’analyse du bilan de chaleur indique que les flux air-mer dominent nettement les flux advectifs bien qu’ils induisent une modulation haute fréquence marquée du gain net de chaleur. Ensuite, un paramètre diagnostic du front a ensuite été établi et le rôle de différents forçages externes (flux de chaleur air/mer, tension de vent, cycle de marée mortes-eaux/vives-eaux) sur la variabilité du front d’Ouessant est mis en relief grâce à des expériences de sensibilité. Enfin, l’étude des échanges de masse cross-frontaux, basée sur une technique de suivi de particules lagrangiennes, a été mise en place. La méthodologie apparaît robuste été les premiers résultats indiquent que ces exports s’effectuent selon des « canaux » privilégiés de latitude.

This thesis work falls within a realistic ocean modelling framework focused on the study of the Iroise Sea. The first two parts deal with the numerical implementation and validation through comparison with observations. Then, emphasis is put on the analysis of the main physical structures and processes at work in the Iroise Sea At first, the ushant tidal front along with the associated stratification/destratification processes, then the mean eulerian residual circulation in order to isolate and assess its different components. Then, the mapping of the different dynamical regimes at work allowed us to observe cyclostrophic regimes around the islands and in shallow water area and made clearly appear a strong geostrophic regime at the tidal front, especially in summer. Nevertheless, in the main part of the domain under study, the contributions by the different dynamical terms are quite alike. From a thermal point of view, the analysis of heat budget showed a high domination of the advective fluxes by the air-sea ones despite the induction by the latter of a marked high-frequency modulation of the net heat gain. Then, a diagnostic parameter was established, and the role of different external forcings (air/sea heat fluxes, wind stress, springjneap tidal cycles) upon the ushant front variability was highlighted through sensitivity experiments. Finally, a study of the cross-frontal mass transport by a lagrangian particles tracking technique was launched. The methodology proved to be reliable, and according to the first results, these exports are developing through specific latitude “channels”.