Mots clés : circulation océanique, Atlantique Nord, simulation, gyre subtropicale, trajectoire

Étude d'une cellule de circulation subtropicale, cas de l'Atlantique Nord

Bruno Blanke

Vincent Daniel

Benoît Urgelli

ENS Lyon / DGESCO

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

10/07/2000

Résumé

Simulation de la trajectoire d'une particule déposée dans l'Atlantique Nord subtropical.


Sur les cartes de la France, de l'Europe ou du monde, avec la topographie actuelle, faites varier le niveau de la mer. Vous pouvez ensuite récupérer la carte affichée en faisant une copie d'écran.

Cadre d'étude

Les couches de surface de l'Atlantique subtropical (jusque vers 800 m de profondeur) sont sujettes à une circulation anticyclonique (rotation dans le sens des aiguilles d'une montre) directement forcée par les vents de surface, présentant une asymétrie marquée entre les natures du mouvement vers le Nord (écoulement rapide, tourbillonnaire, concentré sur une étroite région le long du bord Ouest) et du mouvement vers le Sud (écoulement plus lent, moins turbulent et distribué sur une plus grande étendue longitudinale).

Approche modélisation

La description des courants marins (composantes U, V et W du champ de vitesse) est ici donnée par une simulation numérique, obtenue avec le modèle OPA du LODYC, dans laquelle le forçage atmosphérique de surface est un cycle saisonnier climatologique issu des réanalyses du modèle de l'ECMWF. Le calcul des trajectoires est effectué avec l'utilitaire ARIANE développé au LPO. Ces trajectoires sont tridimensionnelles (mais représentées ici en projection horizontale), initiées à une profondeur de 100 m, et intégrées pendant 25 ans.

Protocole

Lancer l'appliquette en cliquant l'image ci-dessous. Ensuite, en cliquant à l'aide de la souris en un point situé à l'intérieur du rectangle vert dessiné sur la carte, vous y placez une particule de fluide. Une fenêtre va s'ouvrir dans laquelle vous allez visualiser la trajectoire de votre particule durant 25 ans.

Interprétation des résultats

La nature anticyclonique de la cellule de circulation subtropicale ainsi que la notion de recirculation à l'échelle d'un bassin subtropical sont aisément mis en évidence. L'utilisation systématique pour les transferts vers le Nord d'un étroit chemin le long de la côte Nord-américaine illustre l'importance et l'activité énergétique des courants de bord Ouest (ici le Gulf Stream ) dans l'océan aux latitudes moyennes, par opposition aux plus faibles niveaux d'énergie relevés dans les régions centrales ou orientales des mêmes bassins. La cellule de circulation subtropicale est liée (à plus grande échelle) à d'autres systèmes de courants océaniques, comme la cellule de circulation subpolaire au Nord (via la Dérive Nord-Atlantique, extension vers le Nord-Est du Gulf Stream ) ou même la circulation de la mer Méditerranée.

Mots clés : circulation océanique, Atlantique Nord, simulation, gyre subtropicale, trajectoire