Causes : Echelle régionale

Par octavocb — Dernière modification 22/11/2011 18:38

Données et cartes

Le calcul de la distribution géographique des vitesses de variation du niveau de la mer d'origine thermique pour 1993-2003 a confirmé que la très forte corrélation avec la variabilité régionale des vitesses observées par Topex/Poseidon (Figure 1). Ceci indique que si d'autres phénomènes contribuent aux variations régionales du niveau de la mer (variations de pression atmosphérique, stress du vent, etc.), l'effet stérique est dominant et responsable des structures caractéristiques vues par l'altimétrie spatiale.
Les cartes de vitesses de variations du niveau de la mer d'origine stérique (expansion thermique calculée à partir des données de Ishii et al., 2003, 2006 et Levitus et al. 2005) pour 1950-2000, par périodes de 10 ans successives, présentent des structures oscillantes au cours du temps (Lombard et al., 2005b).


Des analyses en EOF (Empirical Orthogonal Functions) des grilles annuelles d'expansion thermique sur la période 1950-2000 montrent que les variations stériques du niveau du niveau de la mer sont dominées par les oscillations interannuelles/décennales associées aux principales perturbations climatiques du système couplé océan-atmosphère (phénomènes ENSO, PDO, NAO)  (Figure 2): l'expansion thermique des océans varie spatio-temporellement en réponse à ces fluctuations climatiques.
La carte des tendances de l'expansion thermique calculées pour la période 1955-2003 (Figure 3) apparaît très différente de la carte de la figure 1 pour 1993-2003. Les résultats de ces analyses sont publiés dans Lombard et al. (2005b, 2005c).


Niveau de la mer b3-fig1

Figure 1: Comparaison des dérives du niveau de la mer pour 1993-2003, d'après Topex/Poséidon (à droite) et de l'expansion thermique d'après les données d'après les données de température et salinité de la base Armor de CLS (à gauche)
(Lombard et al., 2005c).



Niveau de la mer b3-fig2

Figure 2 : EOF 1 de l'expansion thermique pour 1950-1998 (Lombard et al., 2005b, 2006).


En haut : Structures caractéristiques
En bas : Courbe temporelle (en rouge), indice ENSO -SOI- (en bleu)

Niveau de la mer b3-fig3

Figure 3 : Distribution géographique des vitesses de variation du niveau de la mer dues à l'expansion thermique –d'après les données de température de Ishii et al.- pour 1955-2003
(Lombard e al., 2005b, 2006)

 

 

Contacts : A. Lombard, A. Cazenave, K. Do Minh



Afin de mieux comprendre et quantifier les effets de température et de salinité sur la variabilité régionale des vitesses de variation du niveau de la mer, l'analyse de sorties de modèles numériques de circulation océanique tels que ceux produits par MERCATOR-Océan offre des perspectives intéressantes. Dans une cadre d'une collaboration avec MERCATOR-Océan, l'équipe a analysé les sorties du modèle océanique global MERCATOR-Océan ORCA2, sans assimilation de données, disponible pour la période 1993-2001 (résolution spatiale 2°, basé sur le code océanique OPA8.2, couplé au modèle de glace de mer de l'Université de Louvain, forcé par les flux atmosphériques de surface issus des réanalyses ECMWF ERA-40), et plus récemment les sorties du modèle ORCA025 sans assimilation (modèle global ¼° « eddy permitting » basé sur le code NEMO (OPA9), forçage ERA 40, et dernières améliorations apportées par la communauté scientifique), et sans assimilation de données.

La comparaison entre les sorties ORCA2 et  ORCA025 montre l'apport important de la méso-échelle dans la distribution régionale des vitesses de variation du niveau de la mer. De plus la distribution régionale de l'expansion thermique des 700 premiers mètres de l'océan est très semblable à celle déduite des bases de température in situ de l'océan sur la même période 1993-2001 et des données de niveau de la mer altimétrique (figures ci-dessous) (Lombard et al. 2008).



Niveau de la mer b3-fig4

Figure 4. Carte des vitesses de variation du niveau de la mer entre 1993 et 2001,
observées par le satellite altimétrique Topex/Poseidon.

Niveau de la mer b3-fig5

 



Figure 5. Carte des vitesses de variation du niveau de la mer entre 1993 et 2001,
calculée à partir des sorties SSH du modèle global MERCATOR-Océan ORCA025.


Niveau de la mer b3-fig6

Figure 6. Carte de la variabilité régionale des tendances de la contribution thermique
au niveau de la mer (1993-2001), d'après le modèle global MERCATOR-Océan ORCA025
(Lombard et al. 2008).


Niveau de la mer b3-fig7

Figure 7. Carte de la variabilité régionale des tendances de la contribution halostérique
au niveau de la mer (1993-2001), d'après le modèle global MERCATOR-Océan ORCA025
(Lombard et al. 2008).

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