Dynamique côtière
Présentation
L’enseignement a pour but d’introduire la diversité des processus responsables de la dynamique en milieu côtier (du littoral jusqu’aux limites du plateau continental).Il vise à une description des principaux mécanismes et équilibre de la dynamique côtière.
Les cours sont assurés par des chercheurs impliqués dans cette problématique.
This course describes the main processes and equilibrium met in coastal dynamics.
« course taught in English »
Pré-requis nécessaires
Mécanique des fluides géophysiques / geophysical fluid dynamics
Océanographie physique descriptive / descriptive physical oceanography
Objectifs
L’objectif est que les étudiants connaissent la diversité des processus qui régissent la dynamique en milieu côtier (du littoral jusqu’aux limites du plateau continental)
The objective for students is to know the diversity of processes that drive the dynamics in coastal domain (from the coast to the shelf break)
Compétences visées
Identifier les informations dans la littérature scientifique et extraire le questionnement nouveau - récolter des données terrain ou en laboratoire et connaître les méthodologies et instruments de mesures - avoir une culture des ordres de grandeur du système océan-atmosphère-climat pour qualifier ou analyser des observations - développer des calculs nouveaux a partir de calculs existants pour résoudre un problème original
Connaître et savoir utiliser les codes d’analyses de données et de simulation numérique et éventuellement des outils des sciences de la donnée pour aborder des problèmes complexes
-mettre en œuvre du calcul intensif
-maîtriser les limites et champs d'application des outils numériques
Caractériser les interactions entre les parties du système telles qu’observées (par corrélation déterministe ou par analyse de régression) ; appliquer une analyse holistique si besoin ; puis quantifier les éléments individuels et structurels du système
Descriptif
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Cours 1 |
Introduction à la dynamique côtière |
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Cours 2 |
Marée : marée statique, potentiel générateur, marée dynamique, interaction non-linéaire, génération d’harmonique, spectre de marée côtier |
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Travaux pratiques 1 |
Marée : prédictions de marée dans différents ports par la formule harmonique, calcul des surcotes. |
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Cours 3 |
Fronts : Structure frontale (surface et fond), fronts de marée, structure et équilibre hydrologique et dynamique, circulation associée, équilibre du vent thermique, instabilité de courant |
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Cours 4 |
Forçage vent : Réponses aux forçages météorologiques : en fluide homogène, en fluide stratifié, vent le long des côtes (upwelling, downwelling) |
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Travaux dirigés 1 |
upwelling |
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Travaux dirigés 2 |
amphidromie |
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cours 6 |
Turbulence : Couches limites de fond – Couches limites de surface : écoulements contrôlés par la friction au fond, pompage d’Ekman, influence des vagues sur les couches limite. Dissipation, origine de cisaillement, production de turbulence. Origine de la flottabilité – dissipation de la turbulence |
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Cours 7 |
Ondes : Système dynamique, propagation, signature, dissipation, relation de dispersion ; Effets Topographiques et ondes piégées à la côte : ondes de vorticité topographiques |
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Cours 8 |
Panaches : rivière versus marée coin salée, effet de la flottabilité sur le mélange, devenir des panaches fluviaux sur le plateau |
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Lecture 1 |
Introduction to coastal dynamics |
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Lecture 2 |
Tide : static tide, dynamic tide, non-linear interactions, harmonic generation, coastal tide spectrum |
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Practical 1 |
Tide : Tide predictions for different harbours. Surges |
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Lecture 3 |
Fronts : Frontal structure (surface and bottom), tidal fronts, structure and hydrological and dynamical equilibrium, associated circulation, thermal wind equilibrium, current instabilities |
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Lecture 4 |
Wind forcing: Responses to meteorological forcing: in homogeneous fluid, in stratified fluid, wind along the coasts (upwelling, downwelling) |
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tutorial 1 |
upwelling |
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Tutorial 2 |
amphidromy |
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Lecture 6 |
Turbulence: bottom layer– surface layer: flow controlled by bottom friction, Ekman pumping, wave influence on limit layer. Dissipation, origin of shear stress, production of turbulence. Origin of buoyancy – turbulence dissipation |
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Lecture 7 |
waves: dynamical system, propagation, signature, dissipation, relation of dispersion; Topographic effects and coastal trapped waves: waves of topographic vorticity |
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Lecture 8 |
Plumes: river versus tide, buoyancy effect on mixing, becoming of river plumes on shelf |
Bibliographie
Cushman-Roisin Benoit and Beckers Jean-Marie, 2010 : Introduction to geophysical fluid dynamics :Physical and Numerical Aspects-academic Press. http://engineering.dartmouth.edu/~cushman/books/GFD.html
Stewart Robert H., 2008 : Introduction To Physical Oceanography. Department of Oceanography, Texas A & M University. http://oceanworld.tamu.edu/ocean410/ocng410_text_book.html