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Introduction à lOCEANOGRAPHIE PHYSIQUE Alban LazarLaboratoire LOCEAN Introduction: -un coup dœil général -Les équations.

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1 Introduction à lOCEANOGRAPHIE PHYSIQUE Alban LazarLaboratoire LOCEAN Introduction: -un coup dœil général -Les équations du mouvement et la géostrophie I. Les réponses de l'océan au vent -courants dEkman -courants géostrophiques II. Les réponses de l'océan aux flux thermo-halins atmosphériques: -la formation des «masses» d'eau, la subduction, la circulation dans la thermocline et l'obduction -la circulation profonde III. Le rôle de l'océan dans le climat: - les ondes océaniques - la variabilité couplée o/a (El Nino,…) -Les processus côtiers, les marées -L'océan et le changement global -La modélisation de la circulation océanique

2

3

4 Cours II Les équations du mouvement & la géostrophie

5 Circulation attendue avec chauffage différentiel solaire sans rotation ni continents

6 Circulation schématique à grande-échelle observée Interpétation: les cellules et le champ de pression

7 Équations du mouvement des fluides non tournant gravitépressionfriction Incompressibilité :

8 Équations du mouvement des fluides géophysiques

9 => équilibre géostrophique : Effet de la rotation terrestre Equilibre Géostrophique Expérimentation et Interprétation -argument de conservation du moment angulaire et limites => le plan tangent -Expérience sur plateau tournant -Analyse déchelles Interprétation et ex. Applications : Les termes de la dérivée particulaire :

10 HP BP Circulation géostrophique dans Hémisphère nord

11 Exercice: Tracer les vecteurs vent géostrophique de surface avec précision (direction,taille) Discuter des écarts attendus à la géostrophie et de la variabilité saisonnière

12

13 Cours III Friction et effet du vent

14 Force de friction turbulente dans le fluide (2)- => => yz yz yz yz (1) (2) Analogie avec la tension moléculaire Cas bi-dimensionnel stationnaire (x,z) Équations de continuité à grande et petite échelle

15 | | = C D U 10 2

16 Friction et courants dEkman A. N.

17

18 Transport dEkman M Ex = y / f M Ey = - x / f

19

20 Calcul de Q E horizontal 1) Modèle simplifié x 0 sin( y/ 2L ) -L

21 oscillations et courants dinertie V=20cm LatPériodeDiamètre 90° 35° 10°

22 Exo

23 Pompage dEkman 1)Théorie = 0 =cst f(y)

24 Calcul de Q E vertical 1) Modèle simplifié 2) Calcul exact

25 Pompage dEkman Rotationel de /f (10-3kg.m2.s-1)

26 Cellules de Langmuir

27 Observations Nord Atlantique Unité: Sverdrups (10 6 m 3.s -1 )

28 Circulation (intégrée) de Sverdrup A.N. Diff. croisée => Int. Z + c.l. =>

29 Modèle de Sverdrup

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31

32 interprétations Taylor-Proudman

33 Forçage topographique

34 Role découplant de la statification

35 Divergence du courant géostrophique Nécessité dune pente zonale de la surface de locéan

36 Etablissement de la pente zonale: effets des ondes de Rossby C=

37

38 Courant barotrope géostrophique et topographie dynamique


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