Etude du cycle de l’énergie cinétique et des voies de dissipation dans le Gulf Stream

– Marcela Contreras, doctorante, LEGOS, Toulouse –

Résumé :

Le Gulf Stream (GS) est un courent de Bord ouest, composante majeure de la circulation méridienne de retournement de l’océan Atlantique. Les observations et modèles océaniques ont montré sa complexité sur une large gamme d’échelles spatio-temporelles. Notre compréhension de la dynamique du GS présente encore des lacunes importantes, et les simulations numériques montrent des biais par rapport aux observations. Une amélioration significative est obtenue en résolvant l’activité de mésoéchelle (résolution 1/10°), mais dans ce cas une énergie excessive est souvent générée, suggérant des processus de dissipation manquants. L’objectif principal de cette étude est d’évaluer le cycle de l’énergie cinétique dans le GS, en insistant sur les mécanismes de dissipation. Nous présentons tout d’abord une simulation forcée de l’océan résolvant en partie la sous-mésoéchelle (dx=2 km) pour décrire la distribution spatio-temporelle des cascades turbulentes, basée sur une méthode de coarse-graining. Pour identifier les principaux puits d’énergie, nous avons comparé la dissipation intérieure (provenant de la cascade directe) avec la dissipation numérique et dissipation frictionelle au fond et en surface (interaction océan-atmosphère). Nous avons également évalué l’influence de la marée sur le cycle énergétique de la circulation. Afin d’obtenir une compréhension globale du bilan énergétique du GS, nous avons réalisé pour finir une simulation couplée océan-atmosphère d’une durée d’un an et résolvant de manière plus complète la gamme sous-mésoéchelle (dx=700 m). Nous représentons le cycle énergétique par un diagramme de Lorenz, couvrant à la fois l’énergie potentielle et cinétique.

Jury :

• Lionel Renault (LEGOS/IRD, Toulouse) Directeur de thèse
• Patrick Marchesiello (LEGOS/IRD, Toulouse) Co-directeur de thèse
• Julien Lesommer (IGE/CNRS, Grenoble) Rapporteur
• Xavier Capet (LOCEAN/CNRS, Paris) Rapporteur
• Claire Ménesguen (IFREMER, Brest) Examinatrice
• Yves Morel (LEGOS/CNRS, Toulouse) Examinateur
• Héctor Hito Sepúlveda (DGEO, Chili) Examinateur
• Óscar Pizarro (DGEO, Chili) Examinateur