Seminaires 2009

Par SEMSOU — Dernière modification 03/02/2014 17:13

Séminaires 2009

DECEMBRE 2009

Jeudi 17 décembre à 10h en salle Coriolis

Florian LEMARIE (UCLA)

Titre : Sensibilité de solutions couplées océan-atmosphère à l'algorithmique de couplage : application au cyclone tropical Erica

Résumé :

N/A

NOVEMBRE 2009

Jeudi 19 novembre à 11h en salle Coriolis

Lola CORRE (CERFACS)

Titre : Changements du cycle hydrologique marin simulés par les modèles du GIEC

Résumé :

En réponse au réchauffement global, les scénarii d'évolution climatique simulés par les modèles du GIEC prévoient une intensification du cycle hydrologique au cours du 21ème siècle. Nous examinons ici les modifications de la composante marine du cycle hydrologique au-dessus des océans tropicaux. L'identification des mécanismes responsables de ces modifications met en évidence une réponse thermodynamique directement liée à l'augmentation des températures atmosphériques et menant à une accentuation des contrastes régionaux. Cette réponse, commune à tous les modèles, est cependant insuffisante pour expliquer l'intégralité des modifications du cycle hydrologique marin dans les Tropiques. D'autres mécanismes possibles, liés en particulier aux modifications des gradients de température de surface de la mer, sont examinés. Directement liées à l'évolution du cycle hydrologique, les modèles prévoient également des modifications de la salinité de surface (SSS) au cours du 21ème siècle. Comme précédemment, la réponse de la SSS est découpée en différentes composantes, liées soit aux modifications des flux d'eau douce en surface, soit à la dynamique océanique. Enfin, nous cherchons à savoir si de tels changements sont déjà perceptibles dans les tendances des observations sur les dernières décennies. A l'échelle des bassins tropicaux, l'évolution récente de la SSS montre en moyenne une diminution dans le Pacifique qui contraste avec une augmentation dans l'Atlantique. De plus, au sein de chacun des bassins, les gradients spatiaux de SSS augmentent. Ces résultats semblent aller dans le sens des projections pour la fin du 21ème siècle. Cependant, l'interprétation des résultats se heurte à la difficulté de séparer les changements liés d'une part à l'évolution à long terme des forçages atmosphériques, et d'autre part à la variabilité naturelle du climat.

Mercredi 18 novembre à 11h en salle Coriolis

Marta MARCOS (IMEDEA, Baleares)

Titre : Some aspects of sea level variability in the Mediterranean Sea

Résumé :

Sea level is an important environmental parameter because of its impacts on the coastal zone as well as an indicator of climate change. In this talk some recent research on sea level changes in the Mediterranean Sea will be presented, from the variations at intra-annual scales to long-term trends. The different forcing mechanisms driving sea level variability at different temporal scales and their relative contribution will be discussed. This will include the response of sea level to the atmospheric forcing caused by wind and pressure as well as the changes derived from density variations (steric sea level) and mass addition/subtraction. All these findings are based both on observations from coastal tide gauges and altimetry and on outputs of global and regional numerical models. An overview of the present knowledge about future projections for the 21st century in the Mediterranean will be presented, together with an outline of our (IMEDEA-PdE-NOCS-MeteoFrance) current work to improve in this respect.

OCTOBRE 2009

Jeudi 15 octobre à 14h en salle Coriolis

Nick McCAVE (Cambridge university)

Titre : Les nuages dans la mer: Nepheloid layers in the world ocean; Sources, impacts and sinks

Résumé :

Nepheloid layers (NLs), literally ‘cloudy’ layers, are zones of increased turbidity relative to waters above and/or below in the oceans. NL thickness is mainly in the range 50–1000 m. The turbidity is conferred by particulate matter and most commonly detected by light scattering or attenuation (hence ‘nepheloid’ from greek for cloud). Most material in NLs is produced by resuspension of bottom sediments, often on continental margins, and also from ridges and seamounts, due to bottom shear stress from thermohaline currents and internal waves and tides. Resuspended material is diffused upward in bottom mixed layers which periodically separate and spread away from their source. As they spread they lose particles through aggregation and sinking of larger particles. This confers a generally decreasing turbidity upward from the ocean bottom because higher layers have usually separated farther away. The resuspended sediment scavenges short half-life radionuclides which act as tracers of their behavior. The impact of this scavenging on the chemistry of the oceans must be profound but is the subject of vigorous present debate. Deposition of this fine resuspended material is focussed in sediment drifts under major deep currents.

Vendredi 9 Octobre à 11h en salle Jules Verne

Prof. Kee-Hyun Kim (Chungnam National University, Daejeon, Korea)

Titre : Radium Isotopes as Tracers for Estimating Influence of Changjiang (Yangtze River) Outflow to the Northern Part of the China Sea

Résumé : N/A

SEPTEMBRE 2009

Mercredi 30 septembre à 11h en salle Coriolis

William KESSLER (NOAA/PMEL Seattle)

Titre : Ongoing glider observations of the New Guinea Coastal Undercurrent in the Solomon Sea

Résumé :

Attention has focused on the equatorward western boundary current of the South Pacific as a pathway from the subtropics to the equator, and its potential role in the evolution of the ENSO cycle and longer-timescale variability in the equatorial Pacific. Water property diagnoses suggest that the majority of the water in the equatorial undercurrent comes from the South Pacific, principally via the Solomon Sea. The geography of the region is unusual in that it provides two western boundaries: a "real" one at the coast of New Guinea, plus the nearly-solid Solomon Islands chain about 600km to the east, stretching over more than 5 degrees of latitude. With only occasional previous snapshots of this system, we set out in mid-2007 to monitor the Solomon Sea circulation using ocean gliders, which measure absolute velocity, temperature and salinity, sampling densely at scales of about 4km and 4 hour intervals.

Five glider roundtrips across this system have been done in continuous rotation, encompassing the strong La Nina event of 2007-2008. The observations demonstrate the boundary-intensified flow as an undercurrent, about 80km wide, with substantial ENSO-related fluctuations. Consistent with linear Rossby dynamics driven by equatorial winds, equatorward transport dropped to nearly zero in the late stages of the La Nina. However, the observations have also exposed several mysteries that are the subject of ongoing work.

Although the Solomon Sea western boundary current is continuous with flow coming from further south along the coast of Australia, it is joined by substantial additional transport directly from the open Pacific. This is surface-trapped and associated with the thermocline slope, unlike the much deeper and thicker boundary current, and also seems more variable than the boundary current. What causes the South Equatorial Current to turn north into the Solomon Sea, inconsistent with the prevailing (strongly negative) wind stress curl forcing? Do these two distinct elements of equatorward flow have different destinations, and does this imply different climate significance as they arrive at the equator?

The talk will finish with some speculations as to why the New Guinea Coastal Undercurrent persistently reverses above about 200m, unlike the corresponding LLWBCs in the North Pacific. Although this fact has been known since the early WEPOCS surveys of the mid-1980s, it remains unexplained.

Jeudi 17 septembre à 11h en salle Jules Verne

Clément ROUSSET (RSMAS Univ. of Miami)

Titre : Observations from a Caribbean cruise ship linking Florida and Yucatan Current transports

Résumé : The Yucatan and Florida Currents represent the majority of the warm water return path of the global thermohaline circulation through the subtropical North Atlantic. Their transports are quantified and compared by analyzing velocity data supplied by instruments mounted in the hull of the Explorer of the Seas cruise ship. From 157 crossings between May 2001 and May 2006, the mean transport of the Florida Current at 26°N was estimated to be 30.8 ± 3.2 Sv while upstream, through the Yucatan Channel, it was estimated from 90 crossings to be 30.3 ± 5 Sv. Hence, contrary to former results, no discrepancy was found between the Florida and Yucatan transports in the mean, with the implication that only minor flows occur through the NW Providence and Old Bahama Channels. The Florida and Yucatan currents are shown to be linked at seasonal timescales.

Mercredi 16 septembre à 11h en salle Jules Verne

Julie LELOUP (RSMAS Univ. of Miami)

Titre : Why is there a minimum in projected warming in the tropical North Atlantic Ocean?

Résumé : In IPCC projections for the 21st Century, the sea surface temperature (SST) shows several regions of minimum warming in the tropical oceans. These patterns appear both in fully coupled ocean-atmosphere general circulation models (GCMs) and also in atmospheric GCMs coupled to mixed-layer ocean models, and are robust across a multi-model ensemble. The present study focuses on the minimum warming in the tropical North Atlantic, as it has implications for the influence of greenhouse gas-induced climate change on hurricane development. The surface heat budget is analyzed in order to determine the causes for this minimum warming. It is found that the primary contribution is through the influence of the climatological mean wind speed on the efficiency of latent heat flux. In regions of high wind speed, radiative heating can be balanced by latent heat flux with a smaller change in SST than in other regions of the tropics.

JUILLET 2009

Mardi 30 juillet à 11h en salle Coriolis

Claire PERIGAUD (Caltech / JPL)

Titre : Role de la Lune dans les échanges Nord/Sud de climat

Résumé : TOPEX/Poseidon/Jason, TRMM and QuikSCAT satellite data are used in a coupled ocean/atmosphere/land model of the tropics to study the growth or collapse of climate events. combined with multi-year adjustments of the equatorial Pacific recharge from the subtropics and the Indian ocean. Data correct the main deficiencies common to most climate models: the latter simulate the sudden occurrence of weather regimes favor the growth of zonal modes (SST) over the modes involving meridional exchanges (recharge). Vigorous biweekly reversals of cross-equatorial currents and winds are found in the Indian Ocean. By accumulation in time, they significantly contribute to modify the water properties in salt and temperature differently in the South and North, with a global impact on the atmosphere more pronounced in the North. Tropical Instability Waves (TIW) are actually present in the 3 tropical oceans, well-organized as a train of Mixed-Rossby-Gravity Waves with the highest frequency peak at 14.7 days. In the Pacific, TIWs maintain normal conditions with the SST front slightly North of the equator and the cold tongue extent South, favoring cold rather than warm ENSO events. The timing of the observed biweekly peaks reveals consistency with the biweekly equatorial crossing of the (Earth-Moon) mass center in alignment with the Sun and Earth centers. Furthermore the TIW activity was minimum during the minimum Lunar inclination (allowing the big 1997/1998 warm event), and maximum during the Lunar maximum 9 years after (the 2006 warm event collapsed). Indeed it is necessary to add the 18.6 yr cycle of Lunar inclination to the 11-yr peak of solar activity to explain some of the puzzles found in historical climate records Adding the quasi-biweekly and -binovennial Luni-Solar gravitational forcing to the incoming solar radiation which is the only external forcing climate models today is lkely to provide a source of interhemispheric exchanges which could help reduce the misfits between simulations and observations.

JUIN 2009

Mardi 30 juin à 14h en salle Coriolis

Nicolas FERRY (MERCATOR)

Titre : Description et premiers résultats du projet de réanalyse globale ¼° "Global Ocean ReanalYses and Simulations" (GLORYS)

Résumé : La communauté de recherche, Mercator-Océan et CORIOLIS ont mis en commun leurs compétences et expertises en océanographie physique, modélisation et assimilation de données, pour réaliser dans le cadre du projet GLORYS (Global Ocean ReanalYses and Simulations) des réanalyses océaniques globales à une résolution de 1/4°. Ce projet est motivé par le besoin d'une description réaliste de l'état et de la variabilité de l'océan à l'échelle du globe, des bassins intercontinentaux et des mers régionales sur les décennies récentes. Au coeur du projet se trouve la réalisation de réanalyses globales sur des périodes récentes (entre 1960 à nos jours) avec une configuration du modèle d'océan/glace-de-mer au 1/4° ORCA025, leur utilisation, leur évaluation par des travaux scientifiques et leur mise à disposition auprès de la communauté recherche.
Plusieurs réanalyses sont planifiées, avec différents Streams : stream 1 (2002-2008 : GLORYS1), stream 2 (1993-2008 : GLORYS2), stream 3 (1958-2008 : GLORYS3). Chaque stream pouvant être produit plusieurs fois, avec des choix techniques et scientifiques différents. L’activité de production de réanalyses est un work in progress et la qualité et le réalisme des réanalyses produites est destiné à évoluer au cours des différents streams. La version 1 du Stream 1 (GLORYS1V1) a été produite et est disponible.
Au cours de cet exposé, nous décrirons le système de réanalyse mis en place pour GLORYS1 puis nous montrerons les premiers résultats d’études de validation visant à évaluer la qualité de la réanalyse. Nous proposerons également une interprétation physique des incréments d’analyse fournis par l’assimilation de données.

Lundi 29 juin à 11h en salle Coriolis

Stelly LEFORT (Mc Gill University, Montreal, Canada)

Titre : Diagenetic Evolution of Fe, As and Se over 25 years of Persistent Hypoxia in the Lower St. Lawrence Estuary (Québec)

Résumé : Dissolved oxygen (DO) concentrations in the bottom waters of the Lower St. Lawrence Estuary have decreased by more than 50% since the 1930s, and are now < 60µmol/L. The establishment of persistent hypoxic conditions may affect the diagenesis of redox-sensitive elements such as Mn, Fe, As and Se. These metals, which are normally concentrated in the oxic layer of the sediment, could escape to the overlying waters if the sediment oxygen penetration depth was to decrease in response to a depletion of DO in the bottom waters.. Fe, Mn, As and Se fluxes across the sediment-water interface were measured as a function of the overlying water DO concentration in short-term. controlled-laboratory incubations of sediment cores. No significant changes of Fe, Mn, As and Se fluxes were observed as DO concentration were varied from 90 to 20 µM. Analyses of cores sampled between 1982 and 2007 reveal changes in sediment chemistry over the last 25 years. Dissolved Fe, As and Se, as well as reactive Fe and As concentrations, have increased significantly over this period even though their total solid-phase concentrations have remained invariant. This is interpreted as a progressive response of the sediment to the decreasing levels of bottom water oxygen.

Lundi 22 Juin à 14h en salle Coriolis

Mohamed ACHITE (Labo. Eau-Environnement, Université de Chlef, Algérie)

Titre : Erosion hydrique en Algérie : concepts – processus – lutte.

Résumé :

Vendredi 19 Juin à 14h en salle Coriolis

Pierre LARROUCHE (Inst. Maurice-Lamontagne - Pêches et Océans Canada)

Titre : Le programme d'optique marine dans le Saint-Laurent. Synthèse des résultats.

Résumé : Entre 1997 et 2001, un partenariat composé de chercheurs de l'Institut Maurice-Lamontagne et de trois universités canadiennes a entrepris un ambitieux programme de recherche multidisciplinaire sur les propriétés optiques de l'estuaire et du Golfe du Saint-Laurent qui sont caractérisées par un fort apport d'eau douce. L'objectif était de mieux connaître la variabilité spatiale et temporelle de ces propriétés afin de pouvoir exploiter convenablement les données des satellites de couleur de la mer tels que SeaWiFS et MODIS. La conférence va consister à présenter un survol du programme ainsi que des résultats accumulés depuis la fin des missions en mer.

Jeudi 11 Juin à 11h en salle Coriolis

Nicolas GRIMA (LPO, Brest)

Titre : Ariane : application numérique d'analyses lagrangiennes

Résumé : Ariane est une application numérique dédiée au calcul -offline- des lignes de courant des champs de vitesse 3D en sortie de modèles de circulation océanique. Ariane permet ainsi de décrire de façon lagrangienne la dynamique des masses d'eau de ces modèles. L'application est tout particulièrementadaptée aux sorties des modèles numériques OPA-NEMO, ROMS et Symphonie, mais s'ajuste simplement à tout autre modèle dont les équations sont basées sur la conservation des volumes d'eau (MITgcm, MPIgcm, MOM, etc).
Les trajectoires et transferts de masses sont calculés à partir du déplacement de multiples particules numériques. L'algorithme de l'application est rapide et précis, car il repose sur des calculs analytiques. Chaque segment de trajectoire respecte localement l'équation de continuité et la méthode permet des intégrations à rebours. L'application Ariane, sous licence CeCILL, est mise librement à disposition de toute la communauté scientifique (http://www.univ-brest.fr/lpo/ariane/).
L'exposé s'articulera de la façon suivante. Après une présentation descriptive de l'application Ariane, nous nous attacherons à décrire ses différentes facettes et possibilités à l'aide d'illustrations tirées de récents travaux scientifiques. Nous conclurons sur les perspectives envisagées pour Ariane, et sa connexion avec un outil de suivi océanique de structures cohérentes 3D: Waters.

Jeudi 4 Juin à 11h en salle Jules Verne

Thomas STIEGLITZ (James Cook University/Australian Institute of Marine Science, Townsville, Australia)

Titre : Submarine groundwater discharge : The hidden part of land-ocean interaction on the coast

Résumé : Worldwide, submarine groundwater discharge (SGD) is now recognized as an important pathway between the land and the sea, forming an integral part of the biogeochemical budget of the near-shore ocean and the water budget of coastal plains. For example, ongoing work in the Great Barrier Reef (GBR) region provides evidence for SGD to occur in a variety of hydrogeological settings, e.g. originating from unconfined and confined coastal aquifers, and including both terrestrial (fresh) groundwater and recirculated seawater fluxes.
An overview of methods to study SGD is presented, ranging from point flux measurements to methods integrating fluxes over various spatial and temporal scales such as geophysical techniques or radionuclide tracer approaches.
Examples for fresh SGD from a coastal fractured-rock aquifer along the Brazilian coastline and from a large sand dune system on Cape York Peninsula (Australia) are presented, as well as seawater recirculation through mangrove forests. Finally, the mixing of SGD and other coastal sources of freshwater in the coastal ocean is discussed, based on the distribution of naturally occurring radionuclides in the GBR lagoon.

MAI 2009

Mardi 26 Mai à 14h en salle Pyrénées

Monique MESSIE (MBARI, Monterey, USA)

Titre : Production primaire dans les écosystèmes d'upwelling de bord est : variabilité et contrôle

Résumé : Les écosystèmes d'upwelling de bord est (EBUEs) sont caractérisés par une production primaire élevée, stimulée par les fortes remontées verticales de nutriments à la côte causées par l'action des vents. Cependant, même si ces apports de nutriments expliquent en partie l'intensité et la variabilité de la production primaire, plusieurs études montrent que d'autres facteurs peuvent également jouer un rôle important, tels que la profondeur de la couche de mélange, les apports en fer ou l'activité mésoéchelle. L'objectif de cette étude est de déterminer si, et à quel point, les apports de nitrate sont le facteur-clé contrôlant la production primaire dans les quatre principaux systèmes d'upwelling de bord est (California, Pérou, Canaries et Benguela) à l'échelle saisonnière, et également de vérifier si les différences de production primaire entre EBUEs s'expliquent par des différences d'apports de nitrate. Pour cela, nous avons calculé le flux vertical de nitrate dans chaque EBUE en combinant un transport vertical calculé à partir des vents satellite QuickSCAT, avec la concentration en nitrate dans les eaux upwellées. Ce flux de nitrate est ensuite comparé aux valeurs de production primaire calculées à partir de SeaWiFS, afin de déterminer où et quand les remontées de nitrate contrôlent effectivement la production primaire. D'autres paramètres sont ensuite envisagés pour tenter de caractériser les variations saisonnières et latitudinales du contrôle de la production primaire dans chaque EBUE.

AVRIL 2009

Mardi 21 Avril à 11h en salle Pyrénées

Hafedh HAJJI (GlobOcean, Draguignan)

Titre : Présentation de la société GlobOcean: expertises en météo-océanographie

Plus de détails : http://www.globocean.fr/

Vendredi 3 Avril à 11h en salle Coriolis

Sylvain OUILLON (LEGOS/IRD)

Titre : Circulation et transport particulaire en zone côtière : l'exemple du lagon sud-ouest de Nouvelle-Calédonie

Résumé : Le territoire de Nouvelle-Calédonie est le troisième producteur mondial de nickel et le lagon de Nouvelle-Calédonie le deuxième plus grand récif corallien au monde. Les métaux dissous et particulaires constituent une source potentielle de toxicité pour des écosystèmes particulièrement riches en biodiversité et fragiles. Dans ce contexte, l'IRD et le programme EC2CO-PNEC financent depuis de nombreuses années des travaux de recherche analysant le fonctionnement des écosystèmes coralliens côtiers soumis à la pression anthropique. Cette présentation dresse le bilan des travaux conduits entre 2000 et 2008 pour décrire la circulation et le transport particulaire dans le lagon et en analyser les processus. Le lagon sud-ouest de Nouvelle-Calédonie, autour de Nouméa, est la zone d'étude privilégiée. La première partie sera consacrée à l'hydrodynamique au sens large : variabilité spatio-temporelle de T et S, champs de courants issus d'un modèle 3D, temps de résidence des masses d'eau, flux d'eau et surcôte induits par le déferlement de la houle océanique sur le récif barrière, vagues de vent. La seconde partie décrira le transport de particules en suspension : sédimentologie, distribution et variabilité des MES (Matières En Suspension), granulométrie dans la colonne d'eau, érodabilité. Nous verrons que la cartographie des MES par télédétection optique (couleur de l'eau) peut être employée pour calibrer un modèle numérique de transport particulaire. L'influence des temps de résidence sur la bio-agrégation des particules sera mise en évidence. De manière générale, le transport de MES apparaît comme un trait d'union entre les études physiques, géochimiques et biologiques du lagon.

Travail mené en collaboration avec Pascal Douillet, Jean-Pierre Lefebvre, Aymeric Jouon, Pirl et al.

MARS 2009

Jeudi 5 Mars, 11h en salle Jules Verne

Sabrina SPEICH (LPO-Brest)

Titre : Dynamique océanique au sud de l'Afrique: enjeu pour l'environnement régional, la circulation océanique globale et le climat

Résumé :

FEVRIER 2009

Lundi 16 Février à 11h en salle Coriolis

Virginie GUEMAS (CNRM/LSCE)

Titre : Interactions entre les régimes de temps d’été et la surface océanique dans la région Europe-Atlantique Nord

Résumé : La variabilité intra-saisonnière de la circulation atmosphérique de grande échelle dans la région Europe-Nord Atlantique peut être représentée par des transitions entre quatre régimes de temps. Ces régimes de temps sont les états préférentiels de la circulation atmosphérique. Ils sont caractérisés par une persistance de quelques jours. Le régime de dépression Atlantique est dominé par une anomalie cyclonique couvrant l’océan Atlantique Nord au nord de 45°N. Le régime de blocage correspond à une anomalie anticyclonique centrée sur la péninsule Scandinave. Le régime de NAO (North Atlantic Oscillation) négative est constitué d’un dipôle d’anomalies de pression entre le Groenland et l’Europe du Nord. Le régime de dorsale Atlantique est caractérisé par une anomalie anticyclonique sur l’océan Atlantique Nord. Chacun de ces régimes de temps est associé à des vagues de chaleurs dans diverses régions d’Europe. Une meilleure compréhension des facteurs favorables ou défavorables à l’occurrence de ces régimes de temps permettrait donc d’améliorer les prévisions de vagues de chaleur.

Les travaux présentés analyseront plus particulièrement le rôle de l’océan Atlantique Nord dans le préconditionnement de chacun des régimes de temps. Pour étudier les interactions à l’échelle de temps journalière, un modèle d’océan 1d à haute résolution verticale (124 niveaux, 1m près de la surface) est forcé par les données de la réanalyse ERA40. La haute résolution permet d’optimiser la représentation des processus turbulents et de la stratification qui jouent un rôle clé dans l’évolution de la température à l’échelle de temps journalière. La simulation océanique produite est utilisée pour analyser l’impact de chacun des régimes de temps sur les anomalies de SST, à partir de composites. Puis une série de 5 expériences est produite en forçant le modèle d’atmosphère Arpège avec la climatologie de SST Reynolds, dans l’un des expériences ce qui constitue l’expérience de contrôle, puis en ajoutant à ce forçage les anomalies de SST associées aux 4 régimes de temps pour les 4 autres expériences. Pour chacune de ces 5 expériences, 50 étés sont simulés à partir de 50 conditions initiales différentes.

Ces expériences permettent de montrer que l’interaction avec la surface océanique produit un feedback positif sur le régime de Blocage, un feedback negatif sur le régime NAO-, et favorise la transition du régime de dorsale Atlantique vers le régime NAO- ainsi que du régime de dépression Atlantique vers le régime de Blocage.

JANVIER 2009

Mercredi 28 Janvier à 10h en salle Coriolis

Kostas Andreadis (University of Washington, Seattle, USA)

Titre : SWOT Virtual Mission: First Results

Résumé : The Surface Water Ocean Topography (SWOT) planned satellite mission will map water surfaces both horizontally and vertically at a high spatial resolution providing measurements of the temporal and spatial variability of surface water (rivers, lakes, reservoirs, wetlands) elevation. The instrument will measure water surface levels with a vertical accuracy on the order of centimeters when averaged over an area on the order of 1 km2 SWOT-derived slopes over reach lengths from 1 to 10 km will be accurate on the order of microradians. Both measured quantities depend to some degree on river widths; hence, a question arises as to where there is sufficient width to support an assimilation approach to retrieving discharge. In order to assess the characteristics of the rivers observed by SWOT a global river dataset is required, and is constructed by applying well-known geomorphic relationships to estimate these river properties on a global scale. From this information, in combination with proposed orbital tracks and mission specifications, we generated maps of which streams should be observable from SWOT given various width and discharge thresholds. Statistics regarding the predicted observable river discharge and channel morphology, as well as number of visits per repeat cycle, are also presented. In addition, two methods for estimating discharge from SWOT observations are presented: (1) direct estimation using Manning's equation, and (2) a data assimilation system using a coupled hydrologic-hydrodynamics model and the Ensemble Kalman Filter. The latter method is evaluated in a synthetic experiment, in which river depth and discharge are estimated by assimilating satellite water surface elevations. Furthermore, potential to estimate river roughness, width and bathymetry is demonstrated through synthetic experiments over the Ohio and Amazon River basins.

Lundi 26 Janvier à 14h en salle Jules Verne

Cyril Lathuilière (SHOM, Brest)

Titre : Échanges côte-large et propriétés biogéochimiques dans les régions d'upwelling de bord Est

Résumé : L'objectif général de cette étude est la compréhension de la variabilité des propriétés biogéochimiques dans les régions d'upwelling de bord Est. Ces régions sont marquées par un fort enrichissement en nutriments des eaux de surface qui permet une production phytoplanctonique intense. A l'aide d'estimations par satellite, les variations de la concentration en chlorophylle de surface sont analysées le long de la côte nord-ouest africaine et comparées aux forçages physiques de l'océan. L'extension vers le large de la bande côtière riche en phytoplancton est reliée à la présence en excès de nutriments apportés par l'upwelling côtier. D'autres mécanismes ont un impact sur la largeur de la bande côtière. En particulier, la dynamique de la mésoéchelle induit des échanges entre la côte et le large qui exportent vers le large les eaux côtières riches. Un modèle idéalisé d'upwelling côtier a été conçu pour étudier cet impact. A l'aide d'une paramétrisation du courant d'alimentation de l'upwelling, la circulation d'upwelling est reproduite de façon réaliste avec notamment la présence d'un jet côtier de surface et d'un sous-courant le long du talus. La comparaison d'une simulation résolvant la dynamique de mésoéchelle et d'une simulation ne reproduisant pas la circulation de mésoéchelle montre que la largeur de la bande côtière riche est fortement augmentée par la circulation de mésoéchelle et que le contenu global en phytoplancton est globalement réduit par celle-ci. Cette baisse est au moins en grande partie due à l'export de phytoplancton par des filaments de vitesse négative associés à la dynamique de mésoéchelle.

Lundi 26 Janvier à 11h en salle Coriolis

Achim Wirth (LEGI - Grenoble)

Titre : Convection non-traditionnelle

Résumé : Convection in a homogeneous ocean is investigated by numerically integrating the three dimensional Boussinesq equations in a tilted-rotating frame (f-F-plane) subject to a negative buoyancy flux (cooling) at the surface. The study focuses on determining the influence of the angle (tilt) between the axis of rotation and gravity on the convection process. To this end we vary two essential parameters: (i) the magnitude of the surface heat flux, and (ii) the angle (tilt) between the axis of rotation and gravity. The range of the parameters investigated is a subset of typical open ocean deep convection events. We demonstrate that when gravity and rotation vector are tilted with respect to each other: (i) the Taylor-Proudman-Poincare theorem leaves an imprint in theconvective structures, (ii) a horizontal mean circulation is established, (iii) the second order moments involving horizontal velocity components are considerably increased. Tilted rotation thus leaves a substantial imprint in the dynamics of ocean convection.

Jeudi 22 Janvier à 14h en salle Jules Verne

Xavier Capet (LPO Brest)

Titre : Activité turbulente de sous-mésoéchelle: phénoménologie et impact sur le fonctionnement de l'océan

Résumé : Les solutions numériques océaniques atteignent maintenant fréquemment des résolutions horizontales de l'ordre du kilomètre. Ces solutions apportent de nombreuses évidences d'une énergisation des courants turbulents de proche surface, à des échelles horizontales de l'ordre de 10-20 km et en dessous (autrement dit à la sous-mésoéchelle, c'est-à-dire à des échelles plus petites que le rayon de déformation interne), en lien avec une intensification très forte des fronts. Dans le détail, il existe une variété de processus qui interagissent et conditionnent le type de turbulence frontale à ces échelles. Il semble que les deux principaux d'entre eux soient la déformation par le champs turbulent de mésoéchelle et une instabilité de type barocline piégée dans la couche de mélange. Ces deux processus ont des effets distincts sur les flux horizontaux et verticaux de traceurs. Encore mal quantifiés, ces effets sont importants pour la dynamique et l'activité biogéochimique de l'océan.

Jeudi 8 janvier à 14h en salle Coriolis

Boris Dewitte (LEGOS)

Titre : ENSO modulation and warm pool decadal variability

Résumé : The source of the ENSO modulation, i.e. the change in ENSO properties and statistics at decadal timescale remains unclear. Whereas, some argue that ENSO is influenced by the oceanic and atmospheric variability of the mid-latitudes, others consider the tropical Pacific as a closed basin in which non-linear advection can provide energy to ENSO at low frequency. The difficulty for addressing such issue lies in part to the fact that the changes in thermocline depth at decadal timescales are weak. On the other hand, the changes in density in the vicinity of the thermocline in the warm pool region are significant. Here we used the SODA oceanic Reanalysis to document the warm pool variability at decadal timescale. It is shown that part of the subsurface variability in the warm pool corresponds to the linear response of the ocean to the wind forcing. It also exhibits an asymmetry that results from the ENSO non-linearity. It is suggested that the change in mean state as observed in the vicinity of the thermocline produces the ENSO asymmetry through the equatorial wave dynamics. A tropical mechanism for ENSO modulation is then proposed based on experiments from an hybrid coupled model. The model simulations conducted for the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change are also examined.

NOTA: Ces informations sont susceptibles de changer. Merci de citer les sources et les auteurs.

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