La turbulence dans le sillage de MOUTON P. Bouruet-Aubertot, Y. Cuypers, B. Ferron, A. Pichon.

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1 La turbulence dans le sillage de MOUTON P. Bouruet-Aubertot, Y. Cuypers, B. Ferron, A. Pichon

2 Campagne MOUTON septembre 2008 Objectif: caractériser le cycle de vie de la marée interne: -Zone de génération -Réflexion sur le fond -Génération dondes de haute fréquence dans la thermocline Méthodes: -Mesures fine échelle (ADCP CTD), stations, mouillage, transects CTD SEASOAR -Mesures de microstructure des fluctuations de température, du cisaillement (analyse de la turbulence)

3 SCAMP: 0-100m VMP : 0-6000m Mesures de turbulence: Deux profileurs de microstructure, le VMP et le SCAMP

4 Quelques analyses dans la zone de génération -Point fixe et mouillage -Radiale SCAMP ~ le long de lisobathe 130m Extrait de la présentation dAnnick Pichon radiale

5 Vitesses et densité au point de génération point fixe PF02 près du mouillage MG01 Modes 1 & 2 Oscillations Semi-diurnes & haute- fréquence

6 Cisaillement et stratification Fort cisaillement à la base et au sommet de la Thermocline Assymétrie du Gradient de densité: Au niveau du front ascendant de la thermocline (corrélation & mode 2) Lieux propices à instabilité de cisaillement

7 Paramétrisation fine-échelle de la dissipation (point fixe PF02 près du mouillage MG01

8 5 m square line 16 IXSEA Release (S/N : 883) Aquadopp (S/N : 2258) 111 m 172 m 2m Chain 12 Weight – 500 kg Mouton 29/08/2008 MG01 47°26501N 006°21519W Sonde 173.5m Argos Beacon 21063 1.5 m steel cable 6.5 RBR 1050 (S/N : 10742) 163 m 162 m 18 m SBE 37 (4857) Aquadopp (S/N : 2243) RBR 1050 (S/N : 13683) RBR 1050 (S/N : 13808) 143 m 128 m 46 m steel cable 6.5 RBR 1050 (S/N : 13809) 113 m RBR 1050 (S/N : 13830) 95 m RBR 1060 (S/N : 13758) 80 m RBR 1060 (S/N : 13762) 65 m Aquadopp (S/N : 1906) 59 m 83 m RBR 1060 (S/N : 13763) 51 m RBR 1060 (S/N : 13764) 36 m RBR 1060 (S/N : 13765) 21 m 48 m steel cable 6.5 38 m steel cable 6.5 158 m SEAGUARD (S/N : 066) 24m CRP 231daN SBE 37 (5139) 160 m 1 m steel cable 6.5 Schéma du mouillage Capteurs de température À haute fréquence 1 mesure toutes les 15s Espacés de 15mètres

9 Train dondes solitaires au point de génération Génération dun train ondes solitaires Période 5min, amplitude de 20m

10 Radiale SCAMP sur le plateau Profils de dissipation & isothermes Dissipation élevée près du fond Au niveau de la thermocline mais pas systématiquement (en fonction du strain) W/kg

11 Analyses dans la zone de résurgence du rayon de marée interne: Mesures alternées VMP et SCAMP en un point fixe Extrait de la présentation dAnnick Pichon

12 Au point de résurgence: vitesses SADCP et dissipation SCAMP/VMP Vitesse N/S Log10(dissipation(W/kg)) et isothermesW/kg cm/s Max de : Creux Fort strain

13 Comparaisons des mesures SCAMP et VMP En fonction de la profondeur Par gamme de température thermocline Dissipation relativement forte dans la thermocline ~4.10 -8 W/kg Relativement bon accord entre Mesures SCAMP et VMP (non simultanées)

14 PF03 Mesures Scamp Log10(Dissipation(W/kg) Log10(dEtaTdz 2) 15 profils sur un cycle de M2 au point démergence du rayon de marée interne (en alternance avec le VMP) Forte dissipation au dessus de la thermocline, très faible sous la themocline (traînée du bateau) Zone de forte dissipation dans la thermocline semble reliée au strain (ici proxy du strain calculé avec déplacement des isothermes)

15 Mesures de dissipation avec le VMP au point de réflexion => Valeurs élevées au niveau du fond

16 En résumé sur le travail en cours Caractérisation de la marée interne le long de la radiale la plus énergétique, observation dondes solitaires, premières mesures de dissipation au point de réflexion et de résurgence Dissipation plus élevée près du fond dans la zone de réflexion du rayon, dans la thermocline, en relation avec les trains dondes solitaires Perspectives Poursuite de lanalyse de ce jeu de données : Détermination des flux dénergie au niveau des points fixes et aux mouillages Caractérisation des trains dondes solitaires: énergie et flux Mesures de turbulence / paramétrisation fine-échelle Campagnes futures

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18 Analyse des mesures de microstructure: taux de dissipation dénergie cinétique à partir du cisaillement de vitesse horizontale en supposant stationnarité et isotropie: =3.75 [(dU/dz) 2 +(dV/dz) 2 ] à partir du spectre de cisaillement Profil de cisaillementSpectre de cisaillement k 1/3 ( 3 / ) 1/4

19 Analyse des mesures de température méthode dOsborn et Cox: dissipation de variance et isotropie (dT/dz) 2 Production=dissipation -WT dT/dz = Coefficient de diffusion: /(2(dT/dz) 2 ) à partir du spectre du gradient de température Spectre du gradient de température kB