Des mystérieux courants inverses dans les océans

Des mystérieux courants inverses dans les océans

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Une autre façon de voir les océans. " Mon Dieu, nous n'avons jamais vu ça avant " ont dit les scientifiques. SAN DIEGO, Californie - Il est étonnant que personne ne l'ait repéré avant. Superposé sur tous les océans de la planète, il existe un motif en grille des courants. Pourtant, ce qui les provoque est un mystère.

Ocean velocity mapGlobal east-west ocean velocities (cm/s) Image: Maximenko et. al

Entre 1992 et 2003, Peter Niiler de la Scripps Institution of Oceanography à San Diego, en Californie, et ses collègues ont recueilli des données provenant de plus de 10 000 bouées dérivantes dans l'océan, où elles ont été suivies par satellites. Comme prévu, les mouvements des bouées ont été influencés par les courants mondiaux connus, qui sont entraînés par le vent et par les différences de température et de salinité de l'eau de mer.

Mais quand l'équipe a analysé les données, il est apparu que quelque chose avait influencé subtilement les chemins des bouées. Il s'est avéré qu'il y avait des bandes alternées d'eaux courantes vers l'Est ou l'Ouest, un peu comme des tapis roulants parallèles. Niiler rappelle sa réaction: " Mon Dieu, nous n'avons jamais vu ceci avant."

Les mesures par satellite ont montré que les interfaces entre les courants adjacents ont tour à tour entraîné de faibles pics et des creux du niveau de la mer. Lorsque l'équipe s'est penchée sur cette variation à l'échelle mondiale, ils ont constaté que des bandes de 150 kilomètres de large couvraient à peu près tous les océans.

Pour confirmer que ces courants étaient réels, l'équipe a entrepris de les mesurer directement dans deux régions de l'est du Pacifique. « Leur existence est si surprenante que nous avons dû prouver d'abord qu'ils ne sont pas un artefact de données satellitaires », explique Nikolai Maximenko de l'Université de Hawaii. Effectivement, ils ont enregistré les courants circulant dans des directions opposées à environ 40 mètres par heure (Geophysical Research Letters, DOI: 10.1029 / 2008GL033267). C'est plus lent que les courants océaniques les plus connus auparavant, ce qui peut expliquer pourquoi les flux en rayures sont restés inconnus jusqu'à présent. " Seul un canoéiste très paresseux remarquerait l'effet », dit Maximenko.

Les flux s'étendent jusque dans le fond de l'océan, et les frontières entre les courants sont alternativement associés avec des pics et des creux de température ainsi qu'au niveau de la mer. Cela donne à penser que leur influence se situe sur des processus tels que le flux des nutriments et de l'énergie autour des océans, mais cela n'a pas encore été prouvé, dit Niiler.

Quelles sont les causes des flux rayés (striped flows) restent une énigme. « Ils sont un nouvel aspect fascinant de la circulation de l'océan, mais la recherche est encore sur les mécanismes conduisant à leur formation», explique Geoff Vallis du Geophysical Fluid Dynamics Laboratory à l'Université de Princeton.

Il souligne que des tendances analogues existent dans les flux atmosphériques sur d'autres planètes, par exemple, Jupiter. Savoir si des effets similaires sont en jeu ici n'est pas clair, dit-il.

http://www.underwatertimes.com/news.php?article_id=76803951104

Courantsrapidites

" Chaque bande est d'environ 200 km de large et elles sont orientées à peu près est-ouest (en moyenne). Dans l'hémisphère nord, elles semblent être orientées plus du sud-ouest-nord-est à un angle de 13 degrés, tandis que dans l'hémisphère sud, elles sont plus proches du nord-ouest-sud-est à un angle de 9 degrés.

La découverte de ces bandes était difficile parce qu'elles ont des caractéristiques très subtiles qui se superposent sur ​​beaucoup de courants océaniques, la topographie et les champs de température. Les bandes ont des vitesses d'autour de 1-1.5 cm / seconde, tandis que les principaux courants océaniques se déplacent souvent à 40-50 cm / seconde. Le changement de hauteur de la surface de la mer d'une bande à l'autre est d'environ quatre centimètres-monde, la hauteur moyenne de la surface de la mer varie de un à deux mètres. De même, la température à une profondeur de 100 mètres variaient de 12 degrés Celsius dans un domaine d'étude, tandis que les écarts entre les bandes sont d'environ un degré celcius.

Alors, comment ont-ils trouvé ces bandes ? Essentiellement, ils ont juste filtré des caractéristiques plus importantes à l'échelle du territoire. La plupart des changements de hauteur de mer, de la vitesse et de a température se produisent sur ​​des milliers de kilomètres. En utilisant deux passes de puissants filtres consécutivement, l'équipe a été en mesure d'éliminer les grandes caractéristiques de l'échelle.

Ces bandes sont intéressantes pour un certain nombre d'autres raisons. Pour une part, elles persistent sur au moins 700 mètres de profondeur sur la base des données de profil de température. Dans une autre tournure intéressante, la vitesse dans les bandes ne suit pas toujours l'orientation des rayures.

Enfin, alors que la cause exacte de ces caractéristiques est inconnue à l'heure actuelle, elles sont présentes dans le modèle de circulation générale de l'océan fonctionnant sur le supercalculateur Earth Simulator au Japon. En exécutant le même passage de puissant filtre sur ​​la sortie du modèle, ils ont réussi à isoler les mêmes caractéristiques qu'ils ont vu dans les données sur l'océan.

Uvg maximenko psud

Il y avait quelques différences avec les observations, comme les données du modèle dans l'hémisphère nord, qui ont un espacement plus large (450 km de largeur vs 400 km), et les bandes du modèle ont été seulement inclinées de cinq degrés. Dans l'hémisphère sud, le modèle a montré une meilleure adéquation aux données avec une largeur de 375 km modélisée et une inclinaison de sept degrés (par rapport à 400 kilomètres et neuf degrés dans les données). Enfin, alors que nous n'avons pas mesuré suffisamment profondément pour vérifier ces données, le modèle suggère que ces caractéristiques sont cohérentes à tous les niveaux des océans.

La cause précise de ces bandes reste un mystère, bien que les auteurs ont quelques idées sur la question. Ils suggèrent que les bandes peuvent être causées par une forme d'ondes d'inertie connues comme les ondes de Rossby qui sont entraînées par la force de Coriolis. Elles peuvent être un phénomène plus général, aussi, comme d'autres ont comparé ces bandes aux bandes de nuages ​​qui sont observées dans l'atmosphère de Jupiter.

Géophysiques Research Letters, 2008 DOI: 10.1029 / 2008GL033267

http://arstechnica.com/science/2008/04/a-striped-ocean-hiding-in-plain-sight/

Notons que cette équipe est aussi l'une des premières à signaler des îlots et des "continents" de débris de plastiques et autres dans les océans, en liaison avec les courants :

http://www.underwatertimes.com/news.php?article_id=17956102803

http://www.nature.com/nature/journal/v473/n7348/full/nature10013.html

Yves Herbo Traductions, Sciences, F, Histoires, 17-08-2014

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