Dynamique oceanique de meso echelle

Présentation

Se former à la dynamique des fluides géophysiques et à la compréhension des mouvements des fluides planétaires, via des théories mathématiques, des exercices d'application, des expériences en laboratoire et éventuellement l'analyse de données à cette compréhension 

 

GFD and physical oceanography course covering the oceanic mesoscale, jets, vortices, their stability and their role in the larger scale circulation as well as for smaller scale features

Use of mathematical theories, exercises, lab experiments and time permitting, data analysis

Pré-requis nécessaires

Connaissances en dynamique des fluides géophysiques (niveau M2)

knowledge of GFD0

Compétences visées

Comprendre la meso echelle oceanique, son role dans la circulation generale des oceans, dans les flux de chaleur et de sel (ou de traceurs) et son impact sur la biogeochimie (ou la biologie) marine ; etre capable d'analyser des situations oceaniques (jeux de donnees ou sorties de modeles) ou la meso echelle oceanique joue un role essentiel

-------------------

Understanding the oceanic mesoscale, its role in larger and smaller scale dynamics and on biogeochemistry

Descriptif

Description des mouvements à moyenne échelle dans l’océan – jets, tourbillons ; place de la moyenne échelle dans le spectre des mouvements océaniques et liens avec les autres échelles (grande échelle, sous méso échelle). Importance pour les transferts d’énergie, de chaleur et de traceurs,

Instabilité barotrope des écoulements parallèles, critères de stabilité, application déjà un jet triangulaire, transferts d’énergie entre courant moyen et perturbation, critère de phase, développement non linéaire de l’instabilité, équation de Landau

Instabilité barocline des courants parallèles, critères de stabilité, problème de Phillips (développée), problèmes d'Eady et de Charney, transferts d’énergie ; résonance d'ondes de Rossby

Autres instabilités des courants océaniques : instabilité de Kelvin Helmholtz, instabilité inertielle/centrifuge, instabilité symétrique, instabilité agéostrophique anticyclonique.

Dynamique du tourbillon isolée, structure, stationnarité, stabilité ; évolution du tourbillon sur le plan beta ou en présence de déformation ; interactions de tourbillons ; effet de la topographie, lien avec la turbulence.

Effets thermodynamiques des tourbillons : transport de chaleur ou de sel, ventilation atmosphérique, instabilité convective ou double diffusive.

-------------------------------------------------------------------

Mesoscale oceanic motions - description

Barotropic and baroclinic instabilities of jets

Other instabilities

Isolated vortex dynamics, stability - vortex interactions

thermodynamical impact of vortices

Bibliographie

G Vallis, Atmospheric and Oceanic Fluid Dynamics, Cambridge University Press

J C McWilliams, Fundamentals of geophysical fluid dynamics, Cambridge University Press

Deux articles de synthese de X Carton sur les tourbillons oceaniques