3D modelling of seasonal evolution of Loire and Gironde plumes on Biscay Bay continental shelf

Other titles Modélisation 3D de l'évolution saisonnière des panaches de la Loire et de la Gironde
Type Article
Date 1998-03
Language English
Author(s) Lazure Pascal1, Jegou Anne-Marie1
Affiliation(s) 1 : IFREMER, Ctr Brest, Direct Environm Littoral, F-29280 Plouzane, France.
Source Oceanologica Acta (0399-1784) (Gauthier-villars/editions Elsevier), 1998-03 , Vol. 21 , N. 2 , P. 165-177
DOI 10.1016/S0399-1784(98)80006-6
WOS© Times Cited 126
Note SI : International Conference on Oceanography of the Bay of Biscay
Mot-Clé(s) panache, modélisation, dynamique du plateau continental, golfe de Gascogne
French abstract La dynamique du plateau continental Atlantique et l'évolution de l'hydrologie sont étudiérs par un modèle mathématique 3-D. Les effets combinés de la marée, du vent, des apports fluviaux et des échanges thermiques entre l'océan et l'atmosphère sont pris en compte. Les échelles de temps varient de la journée à plusieurs années. Après une description rapide du modèle et des paramètres forçants, on étudie l'évolution des panaches fluviaux de la Loire et de la Gironde durant l'hiver et le printemps et leur variabilité interannuelle. Celle-ci est directement liée aux variations des débits et des vents. Les simulations des années précédentes (1990 à 1996) ont mis en évidence plusieurs caractéristiques des panaches : (1) En période de crue (début de l'hiver), les panaches se propagent vers 1e Nord et restent collés à la côte. (2) En hiver, les stratifications sont faibles. (3) Près du fond, l'influence des panaches est moins variable et relativement constante chaque année. Les dessalures se situent au nord de chaque estuaire et ne dépassent quasiment jamais l'isobathe 50 m. (4) Au printemps quand les débits faiblissent et que le vent est de secteur NW, la progression des panaches vers le Nord est stoppée et ceux-ci sont déviés vers le large ou repoussés vers le Sud. Les gradients de salinité faiblissent sous l'effet du mélange ou de l'étalement. La reconstitution ultérieure d'une bande côtière stable est très rare et les masses d'eaux sur le plateau sont alors principalement soumises à la circulation induite par les vents.
Keyword(s) river plume, modelling, shelf dynamics, Bay of Biscay
Abstract A 3D model of the Atlantic shelf has been developed and applied to study shelf dynamics and evolution of hydrology. The model takes the combined effects of tide, wind, river discharges and surface heat flux into account. Time scales vary from 1 day to several years. Following a brief description of the model and forcing variables, the behaviour of the Loire and Gironde plumes is described, first for winter and spring, then over a period of several years, under realistic forcing. The results show that plume evolution depends on the high Variability of river runoff and winds. Model simulations performed over 7 years (1990 to 1996) have highlighted several features of these plumes: 1) In early winter and periods of high river runoff, plumes usually spread northwards and along shore. 2) During winter, Vertical stratification is weak on the shelf. 3) Near the bottom, low-salinity water spreading hardly varies, reaching about the same extent each year. The low-salinity waters are located in the north of each estuary, often not reaching the 50 m isobath. 4) When river discharges are reduced and prevailing winds are from the north-west, the northward spreading of plumes may be stopped. In that case, plumes may be driven offshore or southwards. This path change usually occurs in spring. Salinity gradients become weaker under mixing and spreading effects. The low-salinity strip along the shore seldom builds up again, and the shelf circulation of water masses becomes mainly wind-driven.
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