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Seminaires 2005

Par semsou — Dernière modification 03/02/2014 17:16

Séminaires 2005

Décembre 2005

Mercredi 7 décembre 2005 à 14h00 en salle Pyrénées (LMTG)

Pierre Fréon (directeur de l'UR ECO-UP" de Sète)

Titre : Présentation de l'UR Ecosystèmes d'Upwelling

Octobre 2005

Jeudi 20 octobre 2005

Kevin Speer (Chercheur Américain travaillant au LEGOS dans l'équipe de Rosemary Morrow jusqu'en décembre) kspeer@ocean.fsu.edu

Titre : Tracer Inversion for South Atlantic Abyssal Circulation

Abstract: We introduce a Bayesian inversion approach to estimating steady state ocean circulation and tracer fields. It is based on a quasi-horizontal flow model and a PDE solver for the forward problem of computing solutions to the tracer field advection-diffusion equations. A typical feature of existing ocean circulation inverse methods is a preprocessing stage in which the tracer data are interpolated over a regular grid and the interpolation error is ignored in the subsequent inversion. Our approach only uses interpolated data at those grid points that have neighboring hydrographic stations. Solving the problem consists of finding information about the circulation and tracer fields in the presence of a number of assumptions (prior information); the resulting posterior probability distribution summarizes what we can know about these fields. We develop a Markov chain Monte Carlo simulation procedure to extract information from the (analytically intractable) posterior distribution of all the parameters in the model; uncertainty about the "solution" is represented by variation in the output of the simulation runs. Our approach is aimed at finding the time-averaged quasi-horizontal flow and tracer fields for an abyssal neutral density layer in the South Atlantic.

Septembre 2005

Mardi 20 septembre 2005

Timothée Ourbak (Doctorant à l'Université de Bordeaux/IRD dans le Département de Géologie et d'Océanographie)

Titre : L’utilisation des coraux tropicaux en tant qu’outil paleoclimatique haute résolution et application au variations interdecennales du Pacifique Sud Ouest.

Résumé : Pour étendre la base de données instrumentales, différents outils de reconstructions paleoclimatiques existent. Parmi eux, l’utilisation des coraux est de plus en plus répandue. En effet, ces organismes permettent de reconstituer différents indices climatiques. L’utilisation conjointe de différents éléments géochimiques contenus dans leur squelette (Sr/Ca, U/Ca, Ba/Ca, isotopes de l’oxygène (δ18O) permet de reconstituer les températures et les salinités de surface. Nous verrons tout d’abord quelles sont les méthodes existantes pour reconstituer ces paramètres environnementaux. Ensuite, nous développerons l’application de ces techniques à des carottes du pacifique Sud Ouest afin de documenter la variabilité interannuelle (type ENSO (El Nino Southern Oscillation) et interdécennale (type IPO (Interdecadal Pacific Oscillation) sur les 5 derniers siècles.

Jeudi 1er septembre 2005 à 11h, en salle CORIOLIS (OMP)

Dr. Eyal Heifetz (Department of Geophysics and Planetary Sciences)
Contact: Tel-Aviv University, Tel-Aviv 69978, ISRAEL - Tel: 972-3-6407048 - Fax: 972-3-6409282 - E-mail: eyalh@cyclone.tau.ac.il

Titre : The Counter-Propagating Rossby Wave Perspective on Baroclinic instability.

Résumé : A common practical view, which reduces the complex baroclinic mechanism into a constructive interaction between an two layer wave interaction, is examined in detail. The two layer perturbations are represented as part of a pair of "Counter-Propagating Rossby Waves" (CRWs), whose potential vorticity (PV) anomalies are concentrated on two "home bases", one located near the surface and the other in the upper troposphere. A CRW pair can be defined through superposing a growing normal mode and its decaying complex conjugate by the requirements that both CRWs are zonally untilted and that wave-2 has zero PV at the home-base of wave-1 (and vice-versa), so that the total PV perturbation at each home-base is described only by the home-wave. PV anomalies at one home-base induce circulation anomalies, both locally and at the other home-base, which in turn can advect the PV gradient and modify PV anomalies there. Thus, the zonal propagation, phase-locking and mutual interaction of CRWs can all be understood by "PV thinking" applied at only two home-bases. The CRW perspective is used to understand baroclinic growth in simple basic quasi-geostrophic baroclinic models, such as of Charney and Eady, as well as on realistic jets with or without barotropic shear in the primitive equations framework. It is shown that some predictions from linear theory are remarkably robust in nonlinear life cycles. The phase-locked configuration is almost invariant throughout the occurrence of frontogenesis and Rossby wave breaking. The phase speed of the baroclinic wave tends towards the self-propagation speed of the upper CRW as the lower CRW saturates during surface frontogenesis.

 

Juillet 2005

Mardi 5 juillet 2005 à 11h, en salle CORIOLIS (OMP)

Claudia Hanfland (Institut de Ciència i Tecnologia Ambientals - Universitat Autònoma de Barcelona - 08193 Bellaterra - Spain)

Titre : "Distribution and biogeocemical applications of the radionuclides 226Ra and 228Ra in the Southern Ocean".

Résumé : The two radionuclides 226Ra and 228Ra (half-lives 1600 years and 5.8 years, respectively) are members of the naturally occurring U/Th decay chains with 226Ra being by far the most common one. Radium is rated as a bio-intermediate element and is rather soluble in sea water. Both isotopes have been used extensively in studies of water mass movement as they are characteristic for different type of sources. Within the Southern Ocean, however, data are sparse and, for 228Ra, often below the limit of detection. The talk will present data from the Atlantic sector of the Southern Ocean for both isotopes and discuss possible applications, analytical constraints and limits for their use in this part of the world's ocean.

Juin 2005

Jeudi 30 juin 2005 à 10h45, en salle CORIOLIS (OMP) :

Marion GEHLEN du LSCE (CEN de Saclay, L'Orme des Merisiers Bât. 712, 91191 Gif-sur-Yvette cedex)

Titre : Le couplage PELGOS BENTHOS: vers une représentation intégrée du devenir des particules depuis la production à l'enfouissement sédimentaire.

Résumé : Des processus biologiques sont à l'origine de la séquestration naturelle de carbone et de son export depuis les eaux de surface. La compréhension et la quantification des mécanismes d'export et des rétroactions avec l'océan de surface constituent un chantier majeur en recherche océanographique : Quel lien existe entre la structure de l'écosystème de l'océan de surface et sa capacité à séquestrer le carbone? Comment la variabilité naturelle de l'océan de surface est-elle répercutée vers l'intérieur de l'océan ? Quel impact auront les changements climatiques sur le fonctionnement des écosystèmes de sub-surface? Nos efforts portent sur une représentation intégrée de la dynamique des particules dans la colonne d'eau depuis la couche euphotique jusqu'aux sédiments marins. Je présenterai un aperçu des études menées avec le modèle biogéochimique PISCES. Différentes descriptions de la dynamique des particules seront comparées et discutées: la version standard du modèle (deux classes de taille et vitesse de chute imposée), une paraméterisation d'après Kriest & Evans (1999, 2000) (spectre de taille et vitesse de chute calculée), une approche de type ballast (pas de notion de taille, mais vitesse de chute calculée). L'approche intégrée permet de tirer partie de l'ensemble des observations en allant des champs de chlorophylle, en passant par les flux de particules, jusqu'à la composition du sédiment superficiel et aux flux d'oxygène.

Jeudi 23 juin 2005 à 11h, en salle CORIOLIS (OMP) :

Juliette Mignot (Potsdam Institute for Climate Impact Research (PIK))
Contact: Telegrafenberg A26 14473 Potsdam Germany - Tel 00-49-331-288-2566 - Fax 00-49-331-288-2570

Titre : Variabilité de la salinité de surface en Atlantique Nord et lien avec la circulation thermohaline dans un modèle couplé.

Résumé : Cette presentation sera centree sur l'etude de la variablite des anomalies de salinite de surface (SSS) dans l'Atlantique aux echelles de temps interannuelles a decennales, leur reponse aux principaux modes de variabilite atmospherique dans l'Atlantique Nord et leur lien avec la circulation oceanique de grande echelle. Etant donne le manque d'observations de SSS sur des longues periodes et a l'echelle du bassin, le travail est essentiellement base sur une simulation globale couplee issue du Bergen Climate Model. Les principales proprietes dynamiques des anomalies de SSS seront tut d'abord mis en evidence. Nous montrerons en particulier qu'une fois creees, les anomalies de SSS sont relativement persistantes car elles ne sont pas amorties par les flux atmospheriques, au contraire des anomalies de temperature de surface. Elles sont donc plus fortement influencees par les courants moyens et par la variabilite geostrophique. En utilisant un outil de calcul de trajectoires lagrangiennes, on a pu suivre en particulier la propagation d'anomalies de SSS le long des courants oceaniques moyens pendant au moins 5 ans. Dans une deuxieme partie, nous nous interesserons a la variabilite de la circulation meridienne en moyenne zonale dans le Bergen Climate Model. En particulier, le Pacifique tropical influence la variabilite basse frequence de la circulation meridienne moyenne dans le modele. Le phenomene El Nino cree des anomalies positives de salinite dans l'Atlantique tropical. Celles-ci sont advectees en une trentaine d'annees dans les hautes latitudes de l'ocean Atlantique Nord ou elles semblent forcer une acceleration de la circulation meridienne moyenne en contribuant a la destabilisation de la colonne d'eau. Cet impact potentiel des anomalies d'eau douce de l'Atlantique tropical sur la circulation thermohaline sera discutee au regard de resultats recents d'autres modeles couples.

Mercredi 22 juin 2005 à 11h, en salle CORIOLIS (OMP) :

Sukru T. Beþiktepe (Institute of Marine Sciences, Middle East Technical University)
Contact: P.O. 28, Erdemli, Ýçel 33731 TURKEY - Email:sukru@ims.metu.edu.tr

Titre : Regional Forecasting System for the Physical, chemical and biological variabilities of the Black Sea.

Résumé : Regional forecast system for physical, chemical and biological variabilities of the Black Sea has been developed, calibrated and validated. The Harvard Ocean Prediction System (HOPS) was used. The system consists of coupled dynamical models, statistical models, initialization procedures, data assimilation schemes, and various visualization and postprocessing tools. The physical model is based on 4-D primitive equation (PE) dynamics. The bio-chemical model coupled to physical model includes phyto-plankton P, zoo-plankton Z, detritus D, nitrate NO3, ammonium NH4, and chlorophyll Chl. The optimal interpolation scheme of HOPS is employed to assimilate the data in the simulations. The initial fields was obtained from basin-wide hydrographic surveys and the model forced with synoptic atmospheric data and the satellite SST and SSC data were assimilated. When the synoptic in-situ physical, chemical and biological data are available in any region of the Black Sea, the data assimilated to the model to produce forecast for physical and biogeochemical variabilities of the Black Sea. The models performance evaluated with quantitative skill metrics and it was shown that the predictive capability was from 3 days to 2 weeks depending on the strenght of the atmospheric forcing.

Mercredi 15 juin 2005 à 11h, en salle Coriolis (OMP) :

Francisco P. Chavez (Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI))

Titre : Biological and chemical consequences of El Nino.

Résumé : While competition and predation are important in structuring marine communities it has now become abundantly clear that natural climate variations can have large impacts on ocean ecosystem structure, productivity and biogeochemical cycling. El Niño first called attention to the effects of climate variability on Pacific Ocean ecosystems and the 1982-83 El Niño showed that the oceanic warming in the tropical Pacific had global effects on climate. Oceanic effects were originally thought to be restricted to the tropical and eastern Pacific but careful studies in the center of the North Pacific Ocean close to Hawaii uncovered El Niño effects there as well. The past several decades has seen growing awareness of La Niña, the counterpart or opposite condition of El Niño and more recently focus has shifted to multi-decadal changes that show remarkable Pacific basin-wide coherence and strong impacts on oceans ecosystems. This talk reviews interannual to multidecadal variations in ecosystems of the Pacific Ocean and discusses potential explanations for the biological variability. The talk focuses on the very large and globally significant equatorial Pacific upwelling region and the important fish producing coastal upwelling regions off Peru and California.

Jeudi 2 juin 2005 à 14h

Fabien Roquet (Dépt Milieux et Peuplements Aquatiques, au Muséum National d'Histoire Naturelle, à Paris)

Titre: Des éléphants de mer bio-échantillonneurs de profils océanographiques dans l'océan austral.

Résumé : Des éléphants de mer sont équipés de mini-sondes CTD afin d'échantillonner la température et la salinité dans l'océan austral. Profitant des capacités de plongée exceptionnelles de ce mammifère marin, nous obtenons une quantité importante de profils CTD de bonne qualité dans une région actuellement très mal échantillonnée, et ce de manière circumpolaire grâce à une forte collaboration internationale.
Pour obtenir plus d'informations, contacter: Laurent Testut

Mai 2005

Mercredi 25 mai 2005 à 11h salle Coriolis (OMP) :

Brian Arbic en collaboration avec Florent Lyard et Laurent Bessières.

Titre : en attente

Jeudi 19 Mai 2005 à 11h en salle LYOT (OMP) :

Benoit LEGRESY (LEGOS) et Matt KING (Universite de Newcastle, UK).

Titre : Interaction de la marée océanique avec les glaciers antarctiques.

Résumé : Les pertes de masse de la calotte de glace antarctique se font principalement par vêlage d'iceberg au travers de plates-formes et langues de glace issues des glaciers émissaires. Depuis peu l'utilisation des technique GPS de haute précision ont permis de mettre en évidence des liens plus ou moins direct entre la marée océanique et les vitesses d'écoulement de certains de ces glaciers. Un des plus démonstratifs de ces glaciers est le glacier Mertz, proche de Terre Adélie ou l'on a constate des variations de vitesse d'écoulement allant de 700 m/an a 2400 m/an au cours de la même journée. Nous présenteront une étude complète du phénomène sur le glacier Mertz où on a pu identifier et documenter un phénomène de couplage, a la fois par des mesures GPS et par des observations d'interférométrie radar à synthèse d'ouverture. Nous présenterons ensuite plusieurs cas d'influence de la marée sur l'écoulement des glaciers tout autour de l'antarctique, pour lesquels les phénomènes physique de couplage ne sont pas toujours bien identifies, mais néanmoins réel. Notamment des observations des plate formes de glace Brunt, Ronne et Amery et des fleuves de glace de Siple Coast. Ces observations récentes bousculent la vision que l'on avait du fonctionnement de ces glaciers émissaires.

Vendredi 13 Mai 2005 à 14h en salle CORIOLIS (OMP) :

Sylvain Ouillon (Nouveau membre du LEGOS, IRD Nouméa)

Titre : L'Etude intégrée de l'hydrodynamique et du transport particulaire dans le lagon de Nouvelle-Calédonie.

Avril 2005

Mercredi 13 avril 2005 à 11h, en salle Coriolis (OMP) :

Philippe Lognonné (IPGP) en collaboration avec Anny Cazenave (LEGOS)

Titre : Télésismologie atmosphérique : Rêve ou réalité ?

Mardi 12 avril 2005 à 11h, en salle Coriolis (OMP) :

Dr. Bettina Fach (Alfred-Wegener-Institute for Polar and Marine Research, Germany).

Titre : Modeling the transport of Antarctic krill (Euphausia superba) across the Scotia Sea: krill growth and survival.

Résumé : The Antarctic krill (Euphausia superba) populations at South Georgia, which is in the eastern Scotia Sea, are hypothesized to be sustained by import of individuals from upstream regions, such as the western Antarctic Peninsula. To test this hypothesis a modeling framework consisting of the Harvard Ocean Prediction System (HOPS) and a time-dependent, size-structured, physiologically-based krill growth model was developed. The simulated circulation fields obtained from HOPS were used with drifter studies to determine regions and pathways that allow transport of Antarctic krill to South Georgia. Different food time series of phytoplankton, sea ice algae, detritus and heterotrophs were composed along the simulated drifter trajectories using historical Coastal Zone Color Scanner measurements, Special Sensor Microwave/Imager measurements and historical data. These food resources, along specified drifter trajectories were then input to the krill growth model to determine the size and viability of krill during transport from the source region to South Georgia. The drifter simulations showed that krill spawned along the mid to northern portion of the west Antarctic Peninsula continental shelf, coinciding with known krill spawning areas, can be entrained into the Southern Antarctic Circumpolar Current Front and be transported across the Scotia Sea to South Georgia in 10 months or less. Drifters originating on the continental shelf of the Weddell Sea can reach South Georgia as well; however, transport from this region averages about 20 months. The krill growth model simulations showed that no single food source, such as pelagic phytoplankton, detritus, sea ice algae, or zooplankton, can support continuous growth of Antarctic krill during the 168 to 225 days needed for transport from the western Antarctic Peninsula to South Georgia. However, combinations of the food sources during the transport time enhanced krill survival, with zooplankton (heterotrophic food) and detritus being particularly important during periods of low pelagic phytoplankton concentrations. Additional simulations examined the effects of variability in wind stress, the transport through Drake Passage, and changes in the location of the Southern Antarctic Circumpolar Current Front on the transport and growth of Antarctic krill. The results of this study show that the successful transport of krill to South Georgia depends on a multitude of factors, such as the location of the spawning area and timing of spawning, food concentrations during transport, predation, and variations in the location of the Southern Antarctic Circumpolar Current Front (SACCF) and in sea ice extent.

Jeudi 7 avril 2005 à 11h, en salle Coriolis (OMP) :

Damia Gomis (Institut Mediterrani d'Estudis Avançats, IMEDEA(CSIC-UIB), Majorque, Espagne).

Titre : The migration of the Western Alboran sea gyre reported by in situ (hydrographic) data and satellite (SST and altimetry) data.

Résumé : On October 2003 an intensive oceanographic survey (BIOMEGA) was carried out in the Alborán sea, coinciding with a migration event of the Western Alborán Sea Gyre (WAG). The observations gathered during that cruise constitute the first field evidences of a migrated stage of the WAG. In this talk I will present the main features of the 3D hydrodynamic fields observed during BIOMEGA, devoting special attention to the comparison with SST and altimetry data. The causes of the gyre migration will be explored in terms of the quasi-geostrophic tendency equation. The whole set of observations will be compared with the mechanisms proposed by previous authors to explain the migration of the WAG.

Mercredi 6 avril 2005 à 11h, en salle Pyrénées (au LMTG, laboratoire derrière l'OMP) :

François Lacan (LSCE)
Contact: Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement L'Orme des Merisiers Bât. 712, p.35 F-91191 Gif-Sur-Yvette Cedex
Tél. +33 1 69 08 39 73 - Fax. +33 1 69 08 77 16 - http://francois.lacan.free.fr/job.htm

Titre: Apports de différents systèmes isotopiques (néodyme, cadmium et fer)à l'étude des cycles biogéochimiques océaniques.

Résumé : La composition isotopique d'un élément au sein d'un réservoir peut résulter des sources externes de cet élément. Dans ce cas, elle peut souvent être assimilée à un "colorant", injecté en un endroit spécifique et qui se dilue ensuite plus ou moins au sein du réservoir. Cela permet de suivre la trace de la source au sein du réservoir. A l'inverse, la composition isotopique d'un élément peut résulter de processus qui transfèrent préférentiellement un isotope vers un réservoir plutôt que vers un autre (par exemple le plancton assimile préférentiellement les isotopes légers du carbone). Dans ce cas, elle peut souvent être utilisée pour quantifier l'intensité du processus en question. Le néodyme (élément peu connu de la classification périodique) est injecté dans l'océan principalement le long des marges continentales. Différentes marges sont caractérisées par des compositions isotopiques, ou "couleurs", différentes. Nous verrons comment ces différentes couleurs transférées du continent vers l'océan permettent d'une part de quantifier les échanges de matière à l'interface continent/océan et d'autre part de suivre les masses d'eau advectées au sein de l'océan. Le cadmium est un élément qui prend part à la production phytoplanctonique. Son cycle océanique est étroitement corrélé à celui du phosphate. Par analogie aux autres éléments nutritifs (ex: C, N, Si), il est probable que la production primaire produise un fractionnement isotopique de cet élément. Les premières mesures de composition isotopique de cadmium réalisées dans l'océan et dans le phytoplancton seront présentées. Nous discuterons des applications potentielles de ce nouveau traceur. Le fer est un élément micro-nutritif, reconnu pour limiter la production primaire dans certaines régions océaniques dites HNLC (High Nutrient Low Chlorophyll). Des variations passées d'apports de fer à l'océan (qui pourraient avoir modulé l'intensité de la production primaire océanique) sont une des hypothèses proposées pour expliquer les variations passé du CO2 atmosphérique. Cependant les origines du fer apporté à l'océan sont encore mal contraintes et âprement débattues. Nous verrons de quelle manière les compositions isotopiques du fer (dont la mesure dans l'océan n'a pas encore été réalisée à l'heure actuelle) pourraient apporter des éléments importants de réponse à ce débat.

Mars 2005

Mardi 15 Mars 2005 à 14h, en salle Coriolis (OMP) :

Catherine Jeandel (LEGOS)

Titre : Significance of the Boundary Exchange on the Nd isotope oceanic cycle.

Résumé :Since the end of the eighties, it is recognized that the Nd isotopic composition (expressed as eNd) varies from ca 13 in the North Atlantic to ca 5 in the Pacific. It has been clearly established that far from any source of lithogenic material, eNd is a conservative tracer of water mass mixing. Since the range of eNd values of the deep waters are imprinted in the metalliferous sediments, they are used by paleoceanographers to trace the past variations of the thermohaline circulation. However, many studies conducted in the present day ocean highlight that the Nd budgets based only on dust/riverine inputs were not able to reconcile the Nd content and eNd variations between the 3 oceanic basins (the "Nd paradox"). The "missing source" was often suspected to be the oceanic margins although this has never been quantified. The results presented here partly solve this question by 1) quantifying how the NADW (motor of the thermohaline circulation) acquires its eNd value and 2) establishing that the boundary exchanges at the oceanic margins appear as a key process for the Nd cycle. Such processus could affect the distributions of other reactive elements, until remote areas as the middle of the oceanic basins. Enlarging such studies to other trace elements and isotopic tracers is among the goals of the forthcoming GEOTRACES program. 1C. Jeandel and , 1,2F. Lacan (1 CNRS-LEGOS, Toulouse and 2 CNRS/CEA-LSCE, Saclay).

Lundi 14 mars 2005 à 11h en salle Coriolis (OMP) :

A.S. Unnikrishnan (National Institute of Oceanography, Goa, Inde)

Titre: Extreme sea level variability along the east coast of India

Key words: Bay of Bengal, Oceanographic factors for the generation of cyclones in the Bay, storm surges from tide gauge data, Statistical analysis, Regional climate model, Storm surges in a future climate scenario.

Resume : The east coast of India is characterized by the occurrence of storm surges resulting from the tropical cyclones generated in the Bay of Bengal. Tropical cyclones, found in the Bay, are formed mostly during the post-monsoon period (October to December) and to some extent during monsoon (June to September) season. SST, stratification in the upper layers, Evaporation/Precipitation/Run off, winds etc. in the Bay are found to be more favorable, when compared to the Arabian Sea, for convective activities in the atmosphere which lead the generation and intensification of tropical cyclones (Shenoi et al., 2002). The storm surges, associated with cyclones, are studied by analysing the past tide gauge data and the corresponding meteorological data. Statistical techniques such as extreme value analysis, joint probability method etc. are used to estimate the return periods of extreme sea level events at tide gauge stations, Paradip, Vishakhapatnam and Chennai along the east coast of India (Unnikrishnan et al., 2004). Occurrence of tropical cyclones and storm surges in a future climate scenario was studied by analysing the results (2041-2060) of a regional climate model, HadRM2, for the northern Indian Ocean. The results available for an IS92a scenario (IPCC, 2001) involves two simulations (i) control run and (ii) a run with increased concentrations of CO2. A storm surge developed for the Bay of Bengal, was forced by winds from HadRM2 and tides from the global tidal model (Le Provost et al., 1995) to generate the surges in the period 2041-2060. Results indicate increase in frequency of tropical cyclones and storm surges during the GHG simulations when compared to the control simulation.

Mercredi 9 mars 2005 à 11h en salle Coriolis (OMP) :

Paolo Cipollini (Southampton Oceanography Centre - UK)

Titre : Oceanic planetary waves and their signature in ocean colour: a review

Résumé : Planetary waves in the oceans are both important (for ocean circulation) and fascinating. One of their fascinating aspects is that the definitive proof of their existence and ubiquity (predicted by Carl-Gustav Rossby's in the late 1930s) has been obtained only recently, thanks to the advent of accurate altimetric measurements from satellites. Another very intriguing aspect is that  planetary waves are now being seen in almost any satellite dataset that we look at: not only sea surface height, but also sea surface temperature (for instance from ATSR) and ocean colour. The signature of planetary waves in ocean colour implies some effects of the waves on biology and raises interesting questions on the underlying mechanisms: is that signature purely an effect of horizontal advection or could it be the result of vertical motion? In this talk I will first describe some of the techniques that we use to observe planetary waves in satellite data (Altimetry and SST), including some techniques for the tracking of individual wave events, and I will compare the results with the theoretical predictions. Then I will present and a modelling and observational study where we have compared the signature of the waves in the SSH and ocean colour datasets and tested several mechanisms for production of the signal, including horizontal (passive) north-south advection by the wave against a mean background gradient, and vertical upwelling of nitrate, which is converted into chlorophyll. The results show that over most of the ocean, the chlorophyll signal is well explained by horizontal advective processes, although we cannot rule out that there exist locations where the biological (vertical) mechanisms may be playing a significant role.

(My talk at the colloquium, on Thursday, will be on the possible effects of topography on PW propagation, which is somehow complementary to what I cover in the seminar).

Mardi 8 mars 2005 à 15h15, en salle Coriolis (OMP) :

Sabine Philipps

Titre : Restitution de la salinité de surface à partir des mesures simulées SMOS.

Résumé : La salinité de surface de la mer (SSS) est un paramètre important pour la circulation océanique. Elle est cependant mal connue, car l'échantillonnage spatio-temporel des mesures in-situ est encore insuffisant, notamment dans l'hémisphère sud. La mission satellite SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity) a été retenue par l'ESA en tant que « Second Earth Explorer Opportunity Mission » avec un lancement prévu en 2007. Le satellite sera équipé d'un interféromètre à ouverture synthétique en bande L (1.4 GHz) qui mesurera des températures de brillances (TB), donnant accès à la SSS dans des pixels d'environ 40 km à l'échelle globale avec une répétitivité de 3 jours à l'équateur. L'objectif de ce travail est de quantifier à l'aide d'un simulateur (fourni par Ph. Waldteufel) la précision de la restitution de la SSS mesurée par SMOS. Pour cela les caractéristiques de l'instrument et de l'océan sont prises en compte, les modèles directs et les méthodes d'inversion disponibles aujourd'hui sont utilisés. A cette fréquence, les TB dépendent également de la température de surface de la mer (SST) et de la rugosité de surface (dépendant en première approximation du vent instantané W) et une connaissance a priori de ces paramètres, provenant de données auxiliaires, sera nécessaire. L'impact sur la salinité restituée des erreurs sur ces données auxiliaires (SSS, SST et W) et du bruit instrumental sur les températures de brillance mesurées est étudié. Il apparaît que l'erreur importante (1 psu rms en moyenne) sur la SSS restituée pour un pixel provient essentiellement des erreurs instrumentales sur les TB, de la SST et de l'incertitude sur le vent auxiliaire. Pour la plupart des applications océanographiques, le « Global Ocean Data Assimilation Experiment » (GODAE) préconise une précision de 0.1 à 0.2 psu pour des échelles de 200km et 10 jours. Lors de ce moyennage spatio-temporel, il s'avère que les données auxiliaires et leurs erreurs ont une très grande influence sur la qualité de la SSS moyennée. Nous avons montré, en utilisant un jeu de données auxiliaires indépendant de celui utilisé pour simuler les TB, que les erreurs sur ces données auxiliaires seront corrélées et que le moyennage à l'échelle GODAE ne réduirait pas autant que théoriquement annoncé l'erreur sur la salinité (0.27 psu au lieu de 0.08 psu). Ces résultats permettent cependant d'atteindre la précision requise par GODAE dans les zones d'eaux chaudes ou dans les zones où le vent est connu avec une bonne précision.

Février 2005
Jeudi 24 février 2005 à 11h, en salle Coriolis (OMP) :

Sergey Varlamov (Researcher on MERSEA project at METEO FRANCE http://nmg.riam.kyushu-u.ac.jp/~vsm/)

Titre : Internal tidal waves and inertial oscillations in the operational Japan Sea ocean circulation model.

Résumé : The prototype of ocean prediction system for the Sea of Japan that was developed and operates in the RIAM of Kyushu University will be shortly reported. The system provides basic information and forecasts of the ocean (Japan Sea) state for wide range of potential users. Japan Sea is a deep (up to 4 km) semi-enclosed marginal sea between the Japan and the continent, with strong seasonality (Far-Eastern monsoon) and many features of global ocean like existence of western boundary current (Korean warm current), evidence of deep convection etc. The RIAMOM ocean circulation model serves as a system?s core. Operational version of RIAM OCM is a version of basic model adapted to the needs of daily operational forecasts. It is z-coordinates and regular latitude-longitude B-grid model with free surface and barotropic - baroclinic modes splitting that implements many of advanced modern parameterizations and numerical schemes. Operational version of system, in addition, includes the tidal module, TOGA-COARE bulk parameterization of surface fluxes and number of service modules to organize system?s data flow and operations. Model has open boundaries in relatively shallow straits (max 150 m) where the seasonally varying mean inflow and tidal forcing are implied. The ocean circulation model bypassed a number of tests on its ability to reproduce realistically both the long-term mean climatic features of the Japan Sea circulation as well as its short term variability. Looking on the short-term phenomenon, it could be mentioned the strong inertial oscillations of the sea currents, non-periodic wind drift and tidal waves that are superimposed on the large-scale circulation patterns. Interaction of barotropic tidal waves with the continental slope produced strong internal tidal waves mainly on the slope off the Tsushima strait with vertical displacements up to 50 meters. Semi diurnal waves propagate from the slope through the sea when diurnal waves, having frequency less then critical inertial frequency, form the trapped shelf slope waves traveling to the right along the slope. These shelf waves have an important impact on the modeled Japan Sea circulation owing to the related heat, momentum and vorticity transport in the zone adjacent to the southern continental slope, where the warm Pacific waters enter the Japan Sea and form the ?western boundary current?. To support the realistic features of this current in both tidal and non-tidal versions of model it required the adjustment of used horizontal viscosity and/or diffusivity values so that simulation with included tidal processes required almost one order larger horizontal friction to support the formation of realistic warm western current. Regular short-term forecast of Japan Sea oceanographic conditions were started at the end of September 2004. Recent forecasts are available through interactive web page in graphical form as maps, sections or time series at the http://jes.riam.kyushu-u.ac.jp/

Provided forecasts have to be treated as preliminary and works on the system improvement have to be done.

Janvier 2005

Jeudi 27 janvier 2005 à 11h salle CORIOLIS (OMP) :

Baris Salihoglu (Old Dominion University, Etats Unis)

Titre : Modeling the effects of physical and biogeochemical processes on phytoplankton species and carbon production in the Equatorial Pacific ocean.

Jeudi 13 janvier 2005 à 11h en salle LYOT (OMP) :

Thierry Delcroix (IRD-LEGOS)

Titre : Time and Space Scales for Sea Surface Salinity in the Tropical Oceans (séminaire en français)

Résumé : An unprecedented compilation of Sea Surface Salinity (SSS) data collected in the three tropical oceans (30°N-30°S) are examined for the period 1970-2003. The SSS data are derived mainly from 13 trans-oceanic Voluntary Observing Ship tracks and from 35 TAO/TRITON and 13 PIRATA moorings. Owing to the climatic importance of SSS, the data are used to present an overview of SSS variability, to evaluate the SSS time and space scales, and to assess the ability of the present in situ (and future remote) observing system to adequately resolve the variability of interest. After quality control procedures, SSS is analyzed both as gridded fields (2° longitude, 1° latitude, 1 month) and as high-resolution records (0.02° latitude/longitude and one day). The gridded fields are used to describe the mean, standard deviation, and seasonal SSS cycle, as well as to estimate the characteristic scales for SSS. Results show that the monthly standard deviation of SSS mostly ranges within 0.1-0.3, except in regions with strong seasonal cycles (e.g., in the Atlantic and Pacific Inter-Tropical Convergence Zones and south of India) or prominent ENSO (El Niño Southern Oscillation) signals (e.g., in the western Pacific warm pool and in the South Pacific Convergence Zone) where standard deviations can range from 0.4 up to 1.4. The time scale for SSS is generally less than 3 months, while it reaches 4-8 months in regions where the variability is mostly controlled by ENSO. The meridional scale for SSS is generally 2-3° latitude, increasing to 4-7° latitude in the western Pacific warm pool and poleward of 10-20° latitude. The zonal scale for SSS is 15-20° longitude in the equatorial Pacific and in the South Pacific Convergence Zone (SPCZ), and 4-7° longitude along 8°-10°N in the Indian Ocean. Decorrelation scales in the western Pacific warm pool tend to be smaller during La Niña time periods, with values approaching those found for the central Pacific. The signal to noise ratios are on average of the order of 1-1.5, meaning that part of the variability is not resolved from gridded fields. High resolution records are thus used to assess the short time/space SSS variability on time and space scales shorter than the above-noted grid sizes. It is shown that the mean expected variability of SSS over a period of 10 days in a 1° latitude and 2° longitude box (i.e., the resolution requirement for the Global Ocean Data Assimilation Experiment (GODAE)) is about 0.2, with however notable regional differences in this value. The implications of this short time/space variability are discussed in the context of the 0.1 SSS GODAE accuracy requirement.

 

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

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