FN Archimer Export Format
PT THES
TI Variabilité basse fréquence endogène et exogène de la ciruclation thermohaline
OT Endogenous and exogenous low frequency variability of the thermohaline circulation
BT 
AF SEVELLEC, Florian
AS 1:;
FF 1:;
UR https://archimer.ifremer.fr/doc/2007/these-4401.pdf
LA French
DT Thesis
DE ;optimal perturbation;freshwater flux impact;low frequency variability;Thermohaline circulation;perturbation optimale;influence du flux d'eau douce;variabilité basse fréquence;Circulation thermohaline
AB Une des conséquences du réchauffement climatique est la modification du cycle hydrologique et par conséquent du flux d'eau douce reçu par l'océan qui est l'un de ces forçages. La circulation océanique, et plus précisément la circulation thermohaline, est particulièrement susceptible de produire de la variabilité basse fréquence. Nous allons nous intéresser à l'impact du flux d'eau douce sur la circulation thermohaline et principalement sur sa variabilité décennale à millénaire. Dans l'océan, comme dans tout système dynamique, deux paradigmes coexistent pour expliquer la variabilité observée : elle peut être endogène ou exogène. Plusieurs résultats notables apparaissent. Au cours de l'étude de la variabilité endogène dans un modèle 2D latitude-profondeur, les mécanismes de croissance et d'oscillation d'un mode centenaire sont analysés et ses caractéristiques décrites. Ce mode, correspondant à l'advection d'une anomalie de densité dominée par la salinité le long de la circulation, se nourrit par la rétroaction de la salinité sur l'advection dans les zones de forçage par le flux d'eau douce. De plus, un cycle d'oscillation millénaire apparaissant à travers une bifurcation période-infinie est caractérisé. La bifurcation est due à la présence de modes de plus hautes fréquences au cours du cycle millénaire. Ainsi, nous montrons que l'oscillation centenaire est un précurseur de l'oscillation millénaire. Au cours de l'étude de la variabilité exogène, les perturbations optimales de la circulation océanique par la salinité de surface sont obtenues dans trois modèles de la circulation thermohaline : un modèle latitude-profondeur, un modèle planétaire-géostrophique et un modèle aux équations primitives en configuration globale réaliste. Ces trois modèles induisent des échelles de temps des croissances en temps fini différentes (respectivement 67 yr, 24 yr et 10.5 yr). Les mécanismes physiques entraînant ces croissances transitoires différent et ont été analysés. Pour les deux premiers modèles nous avons pu vérifier que c'est le mode linéaire le moins amorti qui contrôle la croissance transitoire. De plus, les perturbations stochastiques optimales font apparaître un pic aux fréquences de ces modes les moins amortis (respectivement 150 yr et 35 yr). En outre, par cette étude des perturbations optimales, nous avons obtenu une borne de modification de la circulation océanique `a 0.75 Sv et `a 0.03 PW.
AB One of the consequences of the global warming is the modification of the hydrological cycle and then of the freshwater flux get by the ocean which one of its forcing. The ocean circulation, and more accurately the thermohaline circulation, is able to produce some low frequency variability. We are going to study the impact of the freshwater flux on the thermohaline circulation and mainly on the decadal to millennial variability. In the ocean, as in all dynamical systems, two paradigms coexist for the explanation of the observed variability : it can be endogenous or exogenous. Some outstanding results appear. During the study of endogenous variability in a 2D latitude-depth model, the growth mechanism and the oscillation one of a centennial mode are analyzed and theirs characteristics are described. This mode, corresponding to a salinity dominated density anomaly advected around the circulation, is feed by the positive salinity feedback on the advection in the freshwater forcing zone. A millennial oscillation cycle which appears through an infinite-period bifurcation is characterized. The bifurcation is due to higher frequency mode presence during the millennial cycle. Thus, we point out that the centennial oscillation is a precursor of millennial oscillation. During the study of the exogenous variability, the optimal perturbations of the sea surface salinity influencing the ocean circulation are performed in three models of the thermohaline circulation : a latitude-depth model, a planetary-geostrophic model and a primitive equation in global realistic configuration. these three models induce finite time growths on different time scales (respectively 67 yr, 24 yr and 10.5 yr). The physical mechanisms inducing these transient growths have been analysed. For the two first models, wa have been able to verify that it is the less damped eigenmode which control the transient growth. The optimal stochastic perturbations reveal a peak at the frequencies of these less damped (respectively  150 yr and 35 yr) eigenmodes. Moreover, by this study of the optimal perturbations, we have fixed modification bound of the ocean circulation at 0.75 Sv and at 0.03 PW.
PY 2007
PD JUL
UV Université de Bretagne Occidentale
DS Océanographie physique
DO COLIN DE VERDIERE Alain 
CO HUCK Thierry 
ID 4401
ER

EF