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Océanographie générale Master AQA Olivier Marti olivier.marti@lsce.ipsl.fr http://dods.ipsl.jussieu.fr/omamce/AQA
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Bouteille Niskin
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Rosette
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Expandable Bathythermograph XBT et XSBT
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Mouillages hauturiers
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« Drifters »
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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.
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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.
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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
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Stabilité Au voisinage d'un niveau de référence z 0 D'où l'équation du mouvement
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Fréquence d’oscillation (cas stables) Fréquence d’oscillation N, dite de Brünt -Vaïsala
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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) :
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Dans la thermocline Au niveau de la thermocline, vers T = 10°C N 2 = 7.10 -3 s -1 T = 2 /N = 900 s = 15 mn 1°C pour 30m
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En profondeur En profondeur, vers T = 5°C N 2 = 7.10 -3 s -1 T = 2 /N = 6300 s = 105 mn 1°C pour 1000m
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Géostrophie Z Surface (c.a.d le poids de la colonne d’eau)
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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)
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Dépression idéale
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Topographie dynamique : Topex-Poseidon
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Mesure instrumentales
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T S Coupe 36°N
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El Niño Tahiti Darwin
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Circulation de Walker
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Situation El Niño
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Situation La Niña
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Anomalies typiques de janvier à mars dans la circulation atmosphérique en période El-Niño et La Niña
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Oscillation Nord Atlantique différence de pression entre Lisbonne et ReykjavikLisbonne et Reykjavik
