POC Coastal Oceanography

Les processus d'échanges côte/large sont encore assez mal connus dans le Golfe du Lion. La détermination des flux particulaires du plateau vers le large a fait l'objet de nombreuses études ces dernières années. De 1996 à 2000, des mesures effectuées dans deux canyons sous-marins du Golfe du Lion ont permis de mettre en évidence de fortes anomalies négatives de température, associées à des flux de matière importants en hiver 1999 (Guarracino, 2004).
Béthoux et al. (2002) ont montré à travers les observations, puis Dufau-Julliand et al. (2004) ont confirmé à travers la modélisation, que ces anomalies de température étaient dues aux intenses plongées d'eau dense générée en hiver 1999 sur le plateau du Golfe du Lion par des forts flux de chaleur. Le nombre, la localisation et la fréquence des mesures ne permettent cependant pas de conclure sur la répartition spatiale et la fréquence de ces plongées ainsi que des flux de matière associés.

Le programme EUROSTRATAFORM - dans le cadre duquel s'inscrit le travail exposé - a pour objectif une meilleure compréhension des échanges plateau/large et des voies d'exportation de matière associée. Dans ce but, une campagne de mesures a été réalisée pendant la période octobre 2003 - mai 2004, période caractérisée par plusieurs fortes tempêtes. Les effets de ces tempêtes sur les plongées des eaux du plateau ont été documentés par des observations inédites de courant, température et salinité dans sept canyons du Golfe (Palanques et al.) et devant l'embouchure de la Têt, traitées et analysées par le CEFREM (Perpignan) et l'ICM (Barcelone).
D'autre part, une simulation avec le modèle tridimensionnel SYMPHONIE d'octobre 2003 à mai 2004 a été implémentée. Une chaîne d'imbrication de trois modèles de résolution croissante (modèle régional 3km x 3km, modèle du Golfe du Lion 1.5km x 1.5km et modèle de la partie sud-ouest du Golfe 500m x 500m) forcés par des champs météorologiques et des apports fluviaux réalistes a été mise en place. Les résultats du modèle sont en bon accord avec les observations. Les anomalies de température associées à des fortes vitesses enregistrées dans les canyons pendant l'expérience sont bien reproduites par le modèle. Ces anomalies sont plus importantes dans les canyons situés à l'Ouest du Golfe, et en particulier dans le canyon du Cap Creus. Trois processus d'échanges côte/large associés à ces anomalies sont identifiés à l'aide des observations et de la modélisation : un processus de downwelling engendré par les tempêtes, le processus de plongées d'eau dense et l'interaction entre les tempêtes et les plongées d'eau dense. Un couplage du modèle hydrodynamique avec un module de sédiment a été effectué et une première calibration et validation de ce couplage a déjà été menée. La modélisation du transport sédimentaire sur la période d'étude est en cours de réalisation.

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Modélisation stochastique d'Ensemble et analyse WEof de processus: application à l'étude des marées barotropes et des marées internes dans le golfe de Gascogne

par:

Ivane Pairaud

à l'Observatoire Midi-Pyrénées
Lundi 6 décembre 2004 à 14h30
en salle Boussinesq

Le golfe de Gascogne est une zone soumise à des forçages thermohalins intenses et à des marées de grande amplitude (à dominante semi-diurne). Au niveau du talus continental, les interactions des marées barotropes avec la topographie et la stratification thermohaline génèrent des ondes internes à l'origine d'importants transferts énergétiques. La présence d'ondes internes, et plus particulièrement des marées internes, peut s'accompagner d'un accroissement du mélange. Les marées internes contribuent donc à apporter les nutriments indispensables à la croissance biologique vers les couches de surface ensoleillées de l'océan. En outre, elles peuvent jouer un rôle important dans les échanges sédimentaires entre les particules de matière en suspension sur le plateau et celles du talus. La compréhension de la physique associée aux marées internes dans le cadre d'une modélisation orientée " échelle " nous a amenés à combiner l'analyse en ondelettes qui permet de localiser un processus dans le temps et en fréquence avec l'analyse en décomposition en composantes principales qui permet l'identification de structures physiques cohérentes. Cette méthode (analyse WEof) est un outil efficace pour la reconnaissance et l'extraction fréquentielle de processus dynamiques localisés en fréquence. Une application à l'étude des caractéristiques des marées internes est réalisée à l'aide du modèle SYMPHONIE, dans le cas d'un forçage par les harmoniques principales de la marée, permettant de séparer les composantes diurnes, semi diurnes et quart diurnes. Pour chaque type de marée interne, la méthode permet de décrire les longueurs d'ondes, les vitesses de phase et les pentes des rayons caractéristiques le long desquels l'énergie est concentrée lors de la propagation. A partir d'une modélisation stochastique d'Ensemble, nous étudions enfin les caractéristiques de la génération et de la propagation des marées internes en fonction de la stratification thermohaline. Les statistiques portent sur plus de cent simulations réalisées à partir d'une méthode de perturbation du champ de densité, dans deux cas de stratifications climatologiques (Lévitus94 et POP, pour le mois d'Août). De larges différences apparaissent près des zones de génération des marées internes. Les résultats de marée du modèle sont comparés à des données acquises par le SHOM lors de la campagne de mesures MINT

Courant M2 calculé par Symphonie (communiqué par Ivane Pairaud)

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