l’OCEANOGRAPHIE PHYSIQUE

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1 l’OCEANOGRAPHIE PHYSIQUE
Introduction à l’OCEANOGRAPHIE PHYSIQUE Alban Lazar Laboratoire LOCEAN Introduction: -un coup d’œil général -Les équations du mouvement et la géostrophie I. Les réponses de l'océan au vent -courants d’Ekman -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

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4 Les équations du mouvement
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
gravité pression friction Incompressibilité :

8 Équations du mouvement des fluides géophysiques

9 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 d’échelles Interprétation et ex. Les termes de la dérivée particulaire : => équilibre géostrophique : Applications :

10 Circulation géostrophique dans
Hémisphère nord BP HP

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

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13 Friction et effet du vent
Cours III Friction et effet du vent

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

15 | t | = CD U102

16 Friction et courants d’Ekman

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18 Transport d’Ekman r MEx = ty / f MEy = -tx / f

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20 Calcul de QE horizontal 1) Modèle simplifié
tx=t0sin(py/2L) -L<y<L L=1500km 2) Calcul exact

21 oscillations et courants d’inertie
V=20cm Lat Période Diamètre 90° 35° 10°

22 Exo

23 Pompage d’Ekman Théorie r=r0=cst f(y)

24 Calcul de QE vertical 1) Modèle simplifié 2) Calcul exact

25 Pompage d’Ekman Rotationel de t/f (10-3kg.m2.s-1)

26 Cellules de Langmuir

27 Observations Nord Atlantique Unité: Sverdrups (106m3.s-1)

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

29 Modèle de Sverdrup

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32 interprétations Taylor-Proudman

33 Forçage topographique

34 Role découplant de la statification

35 Divergence du courant géostrophique
Nécessité d’une pente zonale de la surface de l’océan

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

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38 Courant barotrope géostrophique
et topographie dynamique