Dévider les fils des mesures altimétriques

L'observation des flotteurs dérivants à la surface de l'océan, ainsi que les mesures satellites à tres haute définition montrent l'omniprésence  dans les océans de structures longues et fines, comme des filaments. Ces structures font de 1 à 50 km de largeur pour des longueurs bien plus importantes. Ces filaments ont un impact important sur le transport des masses d'eau, les upwelling/downwelling ainsi que le mélange vertical dans l'océan. Leur observation directe est possible, grâce aux données à haute résolution, mais limitée géographiquement (campagnes en mer, ou jeux de données régionaux).

Ces filaments peuvent cependant  être aussi détectés indirectement en utilisant à la fois les variations spatiales et temporelles des mesures altimétriques. Pour cela, une technique mathématique est utilisée, qui permet de reconstruire "l'histoire" des masses d'eau transportées par les courants géostrophiques. On parvient ainsi à reconstituer des structures larges de quelques kilomètres à partir de la résolution bien moindre de l'altimétrie (30-100 km),  et ceci sur tous les océans. Cette information peut être utilisée pour mieux connaître le mélange vertical, localiser les fronts océaniques méso-échelle ainsi qu'aux échelles plus petites.

Les régions où l'ont observe une forte présence de filament sont aussi celles où l'énergie cinétique tourbillonnaire est forte.  Des différences existent, cependant, du fait que les filaments, contrairement à l'énergie cinétique tourbillonnaire  dépend des variations temporelles de la turbulence méso-échelle.

Les futurs projet de satellites altimétriques incluant des altimètres-interféromètres devraient améliorer la résolution des données pour atteindre les 15 km. En attendant, et pour des échelles encore en dessous, des techniques mathématiques permettent d'étudier les structures les plus fines de la dynamique océanique.

Voir aussi :

• Données : Data Unification and Altimeter Combination System (Duacs)
• Applications : Circulation mésoéchelle

Références:

• Lehahn Y., d'Ovidio, F., Y. Lehahn, F. d'Ovidio, M. Levy, E. Heifetz, Stirring of the Northeast Atlantic spring bloom: a Lagrangian analysis based on multi-satellite data, J. Geophys. Res., 112, C08005 (2007).
• d'Ovidio F., Levy M., Madec G., A global climatology of surface filaments computed from altimetry, in preparation.
• Contact : F. D'Ovidio, Institut des Systèmes complexes, Paris Île-de-France (ISC-PIF)