Barotropic zonal jets induced by island in the southwest Pacific.
Structure et dynamique des jets barotropes créés pas les îles du Pacifique Sud-Ouest.
Résumé
The oceanic circulation entering the tropical southwest Pacific (SWP) is dominated by the broad westward flow of the South Equatorial Current (SEC), forced by the trade winds. It has been argued that the numerous islands of the SWP are able to restructure the SEC into a series of deep and narrow zonal jets, which control important pathways connecting equatorial and extra-equatorial signals. The primary objective of this study is to improve our understanding of the structure and dynamics of SWP zonal jets, giving special attention to topographic effects. Our study is based on the use of a high-resolution regional oceanic model, whose solution is compared with observations, as well as with solutions from global models and the Sverdrup relation. Our model indicates that the regional topography drives a general equatorward shift of the SEC, which is beneficial to the North Fiji, North Vanuatu and North Caledonian Jets. A depth-integrated vorticity budget shows that this topographic effect is considerably attenuated by baroclinicity and advection processes, but not to the point of total compensation as often admitted for the interior ocean. The effect of non-linear advection is to allow flow rectification of the jets fluctuations which takes the form of zonally elongated dipole circulations in the leeward side of the islands.
Les observations et les modèles globaux ont montré que l'écoulement vers l'ouest du Courant Equatorial Sud est perturbé par la topographie complexe du Pacifique Sud-Ouest. Il se concentre en jets zonaux associés aux îles de Fidji, Vanuatu et Nouvelle-Calédonie. Ce travail de thèse est motivé par la compréhension des processus non-linéaires et des effets topographiques. Une simulation régionale à haute résolution, a été réalisée. L'effort de validation du modèle a permis de mettre à jour un problème de diffusion diapycnale trop forte. Ce problème numérique a été résolu , ce qui permet désormais de préserver la structure thermohaline de grande échelle et l'intégrité de la solution dynamique régionale. La solution obtenue montre la présence de jets intenses avec des recirculations dans le sillage des îles et une tendance des jets à être déviés vers le nord en abordant les îles principales : Nouvelle-Calédonie, Vanuatu, Fidji. Des bilans de vorticité de l'écoulement permettent de mettre en évidence la prédominance des effets topographiques sur la circulation du Pacifique Sud-Ouest, bien que ces derniers soient en partie compensés par la baroclinicité et l'advection non linéaire. Les non-linéarités sont importantes pour les recirculations dans le sillage des îles. L'augmentation de la résolution conduit à des jets plus étroits et à une « vidange » des jets au sud des îles au profit de ceux au nord. Le Pacifique Sud-Ouest étant considéré comme une région clef dans la modulation décennale du climat, ce travail tend à affirmer la nécessité de prendre en compte plus finement les effets topographiques du Pacifique Sud-Ouest dans les modèles d'océan globaux et de climat.
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