Océanographie générale Master AQA Olivier Marti

Bouteille Niskin

Rosette

Expandable Bathythermograph XBT et XSBT

Mouillages hauturiers

« Drifters »

Densité et température potentielle Considérons une particule d’eau à la pression p : température T, salinité S, masse volumique . Elle monte (resp. descend) : la pression diminue (augmente) pour atteindre la valeur p 0, la particule se dilate (contracte) et se refroidit (réchauffe). Elle atteint une température , et une masse volumique  pot. On appelle  et  pot les températures et masses volumiques potentielles au niveau de référence p 0.

Stabilité Z  Une particule monte. Sa densité diminue. Si sa densité diminue plus lentement que la densité ambiante, elle devient plus lourde que le milieu ambiant. Elle a tendance à redescendre : le profil de densité est stable. La particule oscille autour de sa position d’équilibre ; Si sa densité diminue plus rapidement que la densité ambiante, elle a tendance à monter encore plus : le profil de densité est instable. Profil de densité observé (densité in situ) Variation de densité de la particule. Cas stable. Variation de densité de la particule. Cas instable.

Stabilité Considérons un état de référence au repos (pression p, de densité . Si l'on néglige la friction et les forces extérieures, la pression augmente linéairement avec la profondeur. Au repos, il y a équilibre hydrostatique : Equation linéaire du mouvement sur la verticale pour une particule de initialement au repos en z = z 0

Stabilité Au voisinage d'un niveau de référence z 0 D'où l'équation du mouvement

Fréquence d’oscillation (cas stables) Fréquence d’oscillation N, dite de Brünt -Vaïsala

Stabilité Pour déterminer la stabilité d’un profil, on compare le profil de densité observé (in situ) à la variation de la densité potentielle de la particule autour de sa position d’origine. Profil stable (attention au signe de ∂  /∂z) :

Dans la thermocline Au niveau de la thermocline, vers T = 10°C N 2 = s -1 T = 2  /N = 900 s = 15 mn 1°C pour 30m

En profondeur En profondeur, vers T = 5°C N 2 = s -1 T = 2  /N = 6300 s = 105 mn 1°C pour 1000m

Géostrophie Z Surface (c.a.d le poids de la colonne d’eau)

Géostrophie Loin des bords, équilibre entre gradient horizontal de pression et force de Coriolis (f = 2 x la composante verticale du vecteur de la rotation terrestre) : VhVh (force de Coriolis)

Dépression idéale

Topographie dynamique : Topex-Poseidon

Mesure instrumentales

T S Coupe 36°N

El Niño Tahiti Darwin

Circulation de Walker

Situation El Niño

Situation La Niña

Anomalies typiques de janvier à mars dans la circulation atmosphérique en période El-Niño et La Niña

Oscillation Nord Atlantique différence de pression entre Lisbonne et ReykjavikLisbonne et Reykjavik