
Les grands tourbillons à mésoéchelle (100-300 km) jouent un rôle essentiel dans le transport horizontal de la chaleur, du sel, du carbone, des nutriments et de la biomasse dans l'océan, et contribuent au mélange vertical, entraînant le transport ascendant à l'échelle mondiale.
Les caractéristiques plus petites à sub-mésoéchelle, inférieures à 100 km, composées de tourbillons, de filaments et de fronts, entraînent de fortes vitesses verticales, jusqu'à un ordre de grandeur plus élevé qu'à mésoéchelle, qui s'étendent bien en dessous de la couche de mélange. Cependant, la mesure directe du mélange vertical est difficile et les observations in situ sont généralement limitées dans l'espace et dans le temps. Les satellites altimètres classiques observent la topographie des océans de surface et ne peuvent pas observer ces petites échelles, faute de résolution spatiale. Swot apporte une toute nouvelle capacité d'observation des petites structures océaniques de 5 à 10 km avec une couverture temporelle de l'ordre de quelques jours - ou mieux aux hautes latitudes.
Un travail récent s'est concentré sur la région de l'océan Austral au sud de la Tasmanie, à travers le front polaire. Cette région présente de fortes variations de la masse d'eau à travers le front, une dynamique énergique à méso-échelle, alors qu'en raison de la direction est-ouest du courant circumpolaire antarctique, il n'y a pas de fortes variations de la masse d'eau à travers le front polaire.
Au lieu de cela, les flux de chaleur sont transportés par des tourbillons à mésoéchelle à travers le courant circumpolaire antarctique, ce qui rend leur connaissance cruciale pour la compréhension du transport dans la région.
Ici, les observations de surface de Swot ont été utilisées pour reconstruire la dynamique verticale en utilisant une méthodologie efficace de quasi-géostrophie de surface (eSQG). L'estimation des vitesses verticales sous les traces de Swot donne des résultats prometteurs. La méthodologie de la quasi-géostrophie de surface efficace permet d'estimer la majorité de l'amplitude des vitesses verticales (jusqu'à 70-90% en fonction de la profondeur) à des échelles allant jusqu'à 30-70 km en fonction de la profondeur.
Ceci devrait nous permettre d'obtenir des estimations réalistes du mélange vertical dans la région, et donc de meilleures estimations des transports de chaleur et de nutriments.
Voir aussi :
- Image du mois, septembre 2024 : Changing scale in eddy observation
- Missions : Swot
- Applications/océan : circulation mésoéchelle
- Applications/océan : circulation submésoéchelle
Références :
- Carli, E., L. Siegelman, R. Morrow, O. Vergara, 2024: Surface quasi geostrophic reconstruction of vertical velocities and vertical heat fluxes in the Southern Ocean: Perspectives for SWOT. Journal of Geophysical Research: Oceans, 129, e2024JC021216. https://doi.org/10.1029/2024JC021216
- Carli, E., Y.-T. Tranchant, L. Siegelman, F. Le Guillou, R. Morrow, M. Ballarotta, O. Vergara, 2025: Small-scale eddy diagnostics around the Southern Ocean Polar Front with SWOT. ESS Open Archive . January 11, 2025. https://doi.org/10.22541/essoar.173655546.61867308/v1