Ferjani, D., T. Huck, A. Colin de Verdière, 2013: Influence of bottom topography on large-scale basin modes. Journal of Marine Research, 71, (4) 289-316.

Influence de la bathymétrie sur les modes de bassin décennaux de grande-échelle.


On étudie l'influence des variations bathymétriques sur les caractéristiques des modes de bassin baroclines à l'aide de l'analyse de stabilité linéaire dans un modèle shallow-water à 2 couches. On s'intéresse plus particulièrement à 2 types de profils topographiques, une dorsale médio-océanique et des pentes continentales, dans un bassin fermé extra-tropical sur un plan beta. Pour se focaliser sur les structures de grande-échelle, l'influence des tourbillons méso-échelle est paramétrisée par une viscosité turbulente qui permet la sélection des modes propres de grande échelle (valeurs propres et vecteurs propres associés). À basse résolution, les modes baroclines de plus grande échelle et de plus basse fréquence apparaissent ainsi comme les modes les moins amortis. Pour des échelles spatiales bien plus grandes que le rayon de déformation interne, le taux d'amortisssement est relativement indépendant de la dissipation, l'énergie des modes, majoritairement potentielle, étant consommée par le travail de la viscosité latérale. Le taux d'amortissement du mode barocline le moins amorti est peu sensible à la topographie, mais la période décennale est raccourcie par les variations du fond. Le mécanisme d'amortissement des modes est rationnalisé par les budgets d'énergie et de vorticité pour les composantes barotropes et baroclines, pour caractériser les transferts entre les modes. Pour des variations topographiques de faible amplitude, la composante barotrope résulte très précisemment de l'interaction entre la composante barocline à fond plat avec la topographie (de manière diagnostique) : elle est 3 fois plus forte avec les contours de vorticité potentielle fermés (pentes continentales) qu'avec des contours bloqués (dorsale). Toutefois, la conversion d'énergie entre les composantes barocline et barotrope reste bien plus faible que les processus frictionnels.