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Thèse

Influence des tourbillons océaniques sur le rail des dépressions atmosphériques

Résumé : Cette thèse est consacrée à l'étude de la variabilité des rails des dépressions des moyennes latitudes induite par les anomalies de température de surface (SST) associées aux tourbillons océaniques. Les effets locaux et de grande échelle de ces tourbillons sur la couche limite et la troposphère libre sont analysés à partir de simulations atmosphériques à haute résolution. Un canal barocline périodique représente de manière idéalisée le rail des dépressions sur une aquaplanète, avec un forçage par des SST décrivant un front océanique et ses tourbillons. La première partie de la thèse traite de la réponse des basses couches de l'atmosphère, en lien avec les mécanismes d'ajustement de pression et de mélange vertical turbulent. L'ajustement de pression domine dans les conditions de vent faible, en accord avec la théorie. En présence d'un front de grande échelle, la direction du vent module également la stabilité des basses couches : pour des vents forts venant du côté chaud du front, la réponse atmosphérique est aussi dominée par une réponse en ajustement de pression, à l'inverse des vents de direction opposée. Cela montre que les mécanismes de réponse sont déterminés par la variabilité rapide de l'atmosphère. La divergence de tension de surface est, comme dans les observations, linéairement reliée au gradient de SST. Pour certaines conditions, la divergence du vent horizontal peut cependant présenter une réponse proportionnelle au laplacien de température de la couche limite. Ceci concerne une gamme d'échelles allant de 100 à 500 km. La seconde partie de la thèse compare la réponse atmosphérique à un champ de tourbillons à une expérience témoin caractérisée par un front de SST zonalement symétrique. Des déplacements vers le pôle du rail des dépressions et du courant-jet apparaissent, tous deux faibles mais statistiquement robustes. Les forçages à la surface conduisent à une réponse locale dans la troposphère libre, qui est dominée par la variabilité synoptique. L'asymétrie de réponses aux tourbillons chauds et froids engendre aussi une augmentation des flux de surface moyens, qui permet d'interpréter une grande partie de la réponse de grande échelle. Les déplacements vers le pôle sont expliqués à partir des bilans de chaleur et d'énergie mécanique du rail des dépressions. Le dégagement additionnel de chaleur latente, qui se produit dans les tempêtes, joue un rôle primordial dans ces deux bilans.
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Contributeur : Abes Star :  Contact
Soumis le : mercredi 20 mai 2020 - 13:13:13
Dernière modification le : jeudi 4 juin 2020 - 18:36:01

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FOUSSARD_Alexis_these_2018.pdf
Version validée par le jury (STAR)

Identifiants

  • HAL Id : tel-02613784, version 1

Citation

Alexis Foussard. Influence des tourbillons océaniques sur le rail des dépressions atmosphériques. Océan, Atmosphère. Sorbonne Université, 2018. Français. ⟨NNT : 2018SORUS492⟩. ⟨tel-02613784⟩

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