LA CIRCULATION THERMOHALINE
307
1) En supposant que 227Ac n’est transporté que par diffusion turbulente verticale, écrire l’équation différentielle décrivant le comportement de 227Ac et utilisez les mesures pour déterminer
K.
Z
2) Comparez le flux vertical de 227Ac engendré par la diffusion turbulente avec le flux advectif
produit par une vitesse verticale de remontée de 3 m.a-1. Conclusion ?
3) Dans l’eau de mer, 99 % de 227Ac sont sous forme dissoute et 1 % est fixé sur des particules
marines. En supposant que la vitesse moyenne de chute de ces particules est de 400 m.a-1,
comparez le transport particulaire au transport de 227Ac par la diffusion turbulente verticale.
Conclusion ?
à Exercice 7. La route chaude (Jean-Baptiste et al., 2004)
Une partie de l’eau transportée dans le Pacifique par la circulation thermohaline retourne vers
l’Atlantique par la route « chaude » où l’eau chaude pacifique se déverse dans l’océan Indien à
travers les détroits indonésiens dont la profondeur atteint 1 500 m. La très forte variabilité des
courants dans ces détroits conduit à des estimations allant de 1,5 à 20 Sv. On utilise le tritium
pour obtenir une valeur moyenne du courant de la route chaude.
En 1989, on mesure la concentration en tritium moyenne entre la surface et 1 500 m de profondeur à l’entrée (C, = 0,662 TU) et à la sortie (C = 0,466 TU) des détroits indonésiens. On
estime que la concentration minimale en tritium à l’entrée des détroits au cours du temps a
évolué selon :
(
r'11989 _r> 1963
C1989 _
(1989-t)
‘
1989- 1963
Avec C1963 = 0 TU et G1989 = 0,663 TU. Le premier terme du membre de droite corrige de
la décroissance radioactive du titium et le second terme représente l’arrivée progressive aux
basses latitude des eaux qui se sont chargées en tritium aux haute latitudes (là où il a été déposé
par les précipitations) et qui ont transité dans la thermocline.
1) En négligeant les échanges de tritium avec l’atmosphère, déterminez le temps de transit de
l’eau dans les détroits.
2) Sachant que la zone des détroits indonésiens couvre une surface de 2,2 x 10 km au
niveau de la mer et de 1,6 x 106 km2 à 1 500 m de profondeur, déterminez le flux d’eau qui
emprunte la route chaude. La demi-vie du tritium est de 12,4 ans.
3) Le taux de précipitation est p = 2000 mm.a1. La concentration en tritium dans les précipitations (G ) a varié entre 6 TU en 1973 et 2 TU en 1989. Le taux d’évaporation est de
1000 mm.a1. Les échanges avec l’atmosphère affectent-ils significativement le budget en
tritium des détroits ?
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1) En supposant que 227Ac n’est transporté que par diffusion turbulente verticale, écrire l’équation différentielle décrivant le comportement de 227Ac et utilisez les mesures pour déterminer
K.
Z
2) Comparez le flux vertical de 227Ac engendré par la diffusion turbulente avec le flux advectif
produit par une vitesse verticale de remontée de 3 m.a-1. Conclusion ?
3) Dans l’eau de mer, 99 % de 227Ac sont sous forme dissoute et 1 % est fixé sur des particules
marines. En supposant que la vitesse moyenne de chute de ces particules est de 400 m.a-1,
comparez le transport particulaire au transport de 227Ac par la diffusion turbulente verticale.
Conclusion ?
à Exercice 7. La route chaude (Jean-Baptiste et al., 2004)
Une partie de l’eau transportée dans le Pacifique par la circulation thermohaline retourne vers
l’Atlantique par la route « chaude » où l’eau chaude pacifique se déverse dans l’océan Indien à
travers les détroits indonésiens dont la profondeur atteint 1 500 m. La très forte variabilité des
courants dans ces détroits conduit à des estimations allant de 1,5 à 20 Sv. On utilise le tritium
pour obtenir une valeur moyenne du courant de la route chaude.
En 1989, on mesure la concentration en tritium moyenne entre la surface et 1 500 m de profondeur à l’entrée (C, = 0,662 TU) et à la sortie (C = 0,466 TU) des détroits indonésiens. On
estime que la concentration minimale en tritium à l’entrée des détroits au cours du temps a
évolué selon :
(
r'11989 _r> 1963
C1989 _
(1989-t)
‘
1989- 1963
Avec C1963 = 0 TU et G1989 = 0,663 TU. Le premier terme du membre de droite corrige de
la décroissance radioactive du titium et le second terme représente l’arrivée progressive aux
basses latitude des eaux qui se sont chargées en tritium aux haute latitudes (là où il a été déposé
par les précipitations) et qui ont transité dans la thermocline.
1) En négligeant les échanges de tritium avec l’atmosphère, déterminez le temps de transit de
l’eau dans les détroits.
2) Sachant que la zone des détroits indonésiens couvre une surface de 2,2 x 10 km au
niveau de la mer et de 1,6 x 106 km2 à 1 500 m de profondeur, déterminez le flux d’eau qui
emprunte la route chaude. La demi-vie du tritium est de 12,4 ans.
3) Le taux de précipitation est p = 2000 mm.a1. La concentration en tritium dans les précipitations (G ) a varié entre 6 TU en 1973 et 2 TU en 1989. Le taux d’évaporation est de
1000 mm.a1. Les échanges avec l’atmosphère affectent-ils significativement le budget en
tritium des détroits ?