L'océan dans tout ses états

(Source: IMG/Legi, Grenoble, France - 1995)

Les satellites ne mesurent que la surface de la mer. Cependant, les hauteurs de mer déduites de l'altimétrie sont un reflet de tout ce qui se passe dans la colonne d'eau, du fond à la surface. Ainsi, en assimilant  les données altimétriques dans des modèles  prenant en compte la physique des phénomènes observés, on parvient à restituer la circulation océanique suivant les quatre dimensions: horizontales mais aussi verticale, ainsi que temporelle.

Le pavé de l'océan observé, d'environ 2000 km de côté, se situe dans l'Atlantique nord-ouest au large de la Nouvelle Ecosse, dans une région où le Gulf Stream se déplace à grande vitesse (environ 1 m/s) en direction de l'est.

La topographie dynamique de l'océan, observée avec précision par l'altimètre, est représentée en relief (surface de la mer). Noter au nord de la figure un décrochement important d'environ 1 mètre produit par le Gulf Stream. Plus au sud, l'aspect bosselé de la surface est dû à la présence de nombreux tourbillons (d'un diamètre d'environ 100 km).
 

Le modèle extrapole cette information de surface, sous forme, ici, de l'énergie cinétique du courant en profondeur (liée à la vitesse de déplacement des masses d'eau). Sur la coupe verticale on observe la pénétration de cette énergie vers le fond. Une coupe horizontale à 1200 mètres montre la répartition horizontale de cette énergie, en particulier le renforcement associé au courant du Gulf Stream et aux tourbillons (les maximums d'énergie sont en rouge, de l'ordre de 500 cm²/s²).

De telles expériences d'assimilation dans des modèles, faites de manière quasi-opérationnelle vont permettre, à terme, de mieux comprendre la circulation océanique et son impact sur les variations du climat.

La figure montre un exemple d'assimilation de données altimétriques Topex/Poséidon dans un modèle quasi- géostrophique mis en œuvre au laboratoire IMG/Legi de Grenoble (France). [Blayo et al., 1994]