LA CIRCULATION THERMOHALINE
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La même section a été refaite 10 ans plus tard. La pénétration du 3H s’est poursuivie, mais
l’Atlantique tropical profond reste exempt de 3H. On note cependant l’apparition d’eau riche
en tritium vers 3 000 m de profondeur dans la zone équatoriale.
Cette section n’est cependant pas représentative de tout l’Atlantique. Des sections estouest ont montré que la progression du 3H et des CFC se fait préférentiellement le long du
bord ouest de l’Atlantique : l’eau profonde poussée vers le sud est plaquée contre le talus
continental par le gradient de la force de Coriolis (comme la circulation superficielle, la
circulation profonde a une intensification des courants de bord ouest). On identifie donc une
veine d’environ 200 km de large dans laquelle se concentre l’essentiel du transport de 3H et
des CFC. On visualise ainsi les courants de bord ouest prédits par Stommel et Aaron (voir
encadré ci-après).
Dynamique des courants profonds
On applique les équations 1.3a et 1.3b vues au chapitre 1 au problème de la circulation profonde. On se place loin des bords et de la surface de l’océan, si bien que l’on peut négliger
les frictions latérales et la tension du vent. Les équations du mouvement se réduisent alors
à l’équilibre géostrophique :
1 dP
— tv —------7—
p dx
(10.2 a et b)
,
1 dP
& =
Comme dans le cas de l’équilibre de Sverdrup, on dérive la première équation par rapport à y
et la seconde par rapport à x.
df
, dv
1 d2P
— —— v — t — — —--------dy
J dy
p dxây
(10 3 a et b)
_ _L _dP_
J dx
p dxdy
En soustrayant la première équation à la deuxième, on obtient :
IL v
+—V = o
(10-4)
Soit:
dy
dy)
3Lv = J*L+^f
(10.5)
dy
\dx
dy
En utilisant l’équation de continuité
— + — = 0 et la définition de P (Équation 1.22),
, .
dy dx dy
on obtient :
»„ = <
(10-6>
Si le fond de l’océan est plat, on doit avoir une vitesse verticale nulle au fond de 1 océan
note wbi la vitesse verticale à la base de la thermocline et H l’épaisseur de 1 océan profon (
fond à la base de la thermocline). On peut alors écrire :
_ 2 Q sin
d_w
(10.7)
2 Q cos
1
dz
rt
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La même section a été refaite 10 ans plus tard. La pénétration du 3H s’est poursuivie, mais
l’Atlantique tropical profond reste exempt de 3H. On note cependant l’apparition d’eau riche
en tritium vers 3 000 m de profondeur dans la zone équatoriale.
Cette section n’est cependant pas représentative de tout l’Atlantique. Des sections estouest ont montré que la progression du 3H et des CFC se fait préférentiellement le long du
bord ouest de l’Atlantique : l’eau profonde poussée vers le sud est plaquée contre le talus
continental par le gradient de la force de Coriolis (comme la circulation superficielle, la
circulation profonde a une intensification des courants de bord ouest). On identifie donc une
veine d’environ 200 km de large dans laquelle se concentre l’essentiel du transport de 3H et
des CFC. On visualise ainsi les courants de bord ouest prédits par Stommel et Aaron (voir
encadré ci-après).
Dynamique des courants profonds
On applique les équations 1.3a et 1.3b vues au chapitre 1 au problème de la circulation profonde. On se place loin des bords et de la surface de l’océan, si bien que l’on peut négliger
les frictions latérales et la tension du vent. Les équations du mouvement se réduisent alors
à l’équilibre géostrophique :
1 dP
— tv —------7—
p dx
(10.2 a et b)
,
1 dP
& =
Comme dans le cas de l’équilibre de Sverdrup, on dérive la première équation par rapport à y
et la seconde par rapport à x.
df
, dv
1 d2P
— —— v — t — — —--------dy
J dy
p dxây
(10 3 a et b)
_ _L _dP_
J dx
p dxdy
En soustrayant la première équation à la deuxième, on obtient :
IL v
+—V = o
(10-4)
Soit:
dy
dy)
3Lv = J*L+^f
(10.5)
dy
\dx
dy
En utilisant l’équation de continuité
— + — = 0 et la définition de P (Équation 1.22),
, .
dy dx dy
on obtient :
»„ = <
(10-6>
Si le fond de l’océan est plat, on doit avoir une vitesse verticale nulle au fond de 1 océan
note wbi la vitesse verticale à la base de la thermocline et H l’épaisseur de 1 océan profon (
fond à la base de la thermocline). On peut alors écrire :
_ 2 Q sin
d_w
(10.7)
2 Q cos
1
dz
rt