1.3 Circulation et hydrologie
1.3.2 Circulation m´ eridienne
equatorial. Ainsi, la temp´erature moyenne est chaude le long de l’´equateur avec le maximum de SST dans la partie ´equatoriale est de l’Oc´ean Indien (cas contraire du Pacifique et de l’Atlantique). Un upwelling a pourtant bien lieu dans l’Oc´ean Indien Nord pendant la mousson de sud-ouest le long de la fronti`ere ouest c’est `a dire sur les cˆotes de Somalie et d’Arabie (Figure 6). Des ´ev`enements d’upwelling peuvent ´egalement avoir lieu au large des cˆotes sud-ouest de l’Inde. Les upwellings d’Arabie et de Somalie sont forc´es par les vents locaux (Jet de Findlater). Des ondes pi´eg´ees `a l’´equateur peuvent ´egalement jouer un rˆole dans l’upwelling en tant que for¸cage `a distance.
1.3.2 Circulation m´eridienne
Comme on vient de le voir les zones d’upwelling dans l’Oc´ean Indien se trouvent dans le nord-ouest de la Mer d’Arabie et `a un moindre degr´e autour du sous-continent indien. Les zones de subduction quant `a elles sont majoritairement dans l’h´emisph`ere sud au niveau de la gyre subtropicale. A l’´echelle de temps annuelle, il en r´esulte une cellule de circulation m´eridienne trans-´equatoriale dans les couches de surface (300 `a 400 m de profondeur environ) afin de connecter ces deux r´egimes (Schott et al., 2004).
Pendant la mousson d’´et´e, les vents ont une composante vers l’est au nord de l’´equateur, et vers l’ouest au sud (aliz´es de sud-est, voir Figure 2). Le transport d’Ekman est donc vers le sud des deux cˆot´es de l’´equateur, avec toutefois des vents ´
equatoriaux vers le nord, dirig´es contre ce transport et plus forts dans l’ouest du bassin. En hiver, les aliz´es de sud-est sont confin´es au sud de 10◦S et on a une bande de tensions de vent vers l’est entre 10◦S et l’´equateur. C’est principalement `
a ce moment qu’ont lieu la divergence d’Ekman et la remont´ee de la thermocline le long de la limite nord des aliz´es (zone d’upwelling entre 5 et 12◦S, Figure 8). Le transport d’Ekman est oppos´e `a la situation d’´et´e. Cependant, la mousson d’´et´e ´
etant la plus puissante (cf section 1.2.2), il en r´esulte un transport d’Ekman annuel moyen vers le sud en surface `a travers l’´equateur (Figure 8).
Le transport annuel moyen de Sverdrup trans-´equatorial est de 6 ± 1 Sv (cal-cul´e `a partir des stress de vents NCEP et ERS, Schott et al., 2002). Du fait des caract´eristiques sp´eciales du stress de vent `a l’´equateur, le transport de Sverdrup est peu profond et est ´egal au transport d’Ekman (Miyama et al., 2003). Ces deux transports constituent la cellule de circulation peu profonde trans-´equatoriale
Ek-Fig. 8: Repr´esentation sch´ematique de la cellule de circulation m´eridienne trans-´equatoriale dans l’Oc´ean Indien, avec les zones de subduction (bleu) et d’upwelling (vert) qui participent `a la cellule. Sont indiqu´es sur la figure : l’´ecoulement du d´etroit indon´esien (ITF), le Courant Sud Equatorial (SEC), le Courant Nord-Est
de Madagascar (NEMC), le Courant Cˆotier Est Africain (EACC), le Courant de
Somalie (SC), le Grand Tourbillon (GW). Les fl`eches de couleur magenta montrent les trajectoires de surface de retour de la cellule depuis les zones d’upwelling au large de Somalie, d’Oman et `a l’ouest de l’Inde. D’apr`es Schott et al. (2004).
man/Sverdrup. C’est la partie de l’´ecoulement pr`es de la surface, vers le sud et `a l’int´erieur du bassin. La branche de circulation allant vers le nord a lieu princi-palement dans le Courant de Somalie. Les eaux qui remontent au nord semblent provenir du courant dans le bassin depuis le sud de 30◦S, de la zone de subduction du sud-est de l’Oc´ean Indien (au nord de 30◦S), et du Pacifique via les d´etroits indon´esiens.
On notera la pr´esence de deux autres cellules de circulation meridienne (Fi-gure 9). D’une part, dans l’h´emisph`ere sud, dans la bande 5◦S - 12◦S, le pompage d’Ekman, la remont´ee de la thermocline ou encore l’activit´e biologique montrent la pr´esence d’un upwelling dont le transport dans la zone 2◦S - 12◦S, 50 - 90◦E se-rait de 5 `a 8 Sv (Miyama et al., 2003). Ce r´egime d’upwelling laisse penser qu’une autre circulation m´eridienne peu profonde peut exister, la cellule subtropicale de l’Oc´ean Indien sud (STC, subtropical cell). Les eaux de la thermocline de cet up-welling pourraient provenir de la subduction dans le sud-est de l’Oc´ean Indien, de la recirculation dans l’ouest, ou du d´etroit indon´esien. D’autre part, au niveau de l’´equateur, une petite circulation m´eridienne aussi appel´ee rouleau equatorial semble se d´evelopper dans la couche de surface (' 50 m, Figure 9) en r´eponse aux
vents de surface dirig´es vers le nord (sud) en ´et´e (hiver). Cependant, cette cellule a peu d’effets diapycnaux et a donc peu de cons´equences en ce qui concerne le transport m´eridien de chaleur (Schott et al., 2002; Miyama et al., 2003).
Fig. 9: Fonction de courant m´eridienne dans les 500 premiers m`etres, calcul´ee dans l’Oc´ean Indien Nord `a partir du champ de vitesse annuel des sorties du
mod`ele oc´eanographique du JAMSTEC (Japan Agency for Marine-Earth Science
and Technology). On distingue la cellule de circulation trans-´equatoriale, le rouleau ´
equatorial dans les 50 premiers m`etres, et l’upwelling au sud de 3◦S.
Il y a deux zones de subduction et plusieurs zones d’upwelling dans l’Oc´ean Indien. La zone principale de subduction est celle du sud-est de l’Oc´ean Indien subtropical, avec un total de subduction de l’ordre de 36 Sv, dont 12 Sv seulement correspondent aux profondeurs d’upwelling du nord vers 150 m. L’eau form´ee est l’Eau Centrale Indienne (ICW) pr´esentant un maximum de salinit´e, analogue aux Eaux Centrales form´ees dans le Pacifique et l’Atlantique. En mousson d’hiver, dans le nord de la Mer d’Arabie, on a ´egalement une subduction d’eau sal´ee qui peut remonter `a la surface localement (' 0.5 `a 1 Sv). Cette eau est l’Eau de Forte
Salint´e de Mer d’Arabie (ASHSW, Prasanna Kumar et Prasad, 1999). Les eaux
subduct´ees au sud sont advect´ees par le Courant Sud Equatorial (SEC) et une partie (' 6 Sv) bifurque vers le nord dans le Courant Cˆotier Est Africain (EACC) puis dans le Courant de Somalie (SC) `a des profondeurs de l’ordre de 50 `a 300 m. Les principaux upwellings ont lieu le long des cˆotes de Somalie dans des zones en forme de coin form´ees par l’advection vers le large au nord des deux grandes gyres d’´et´e (Gyre du Sud et Grand Tourbillon). L’upwelling moyen annuel y est de l’ordre de 4 Sv. Le long des cˆotes d’Oman il est de l’ordre de 1 Sv et est associ´e `a des filaments qui am`enent les eaux remont´ees loin des cˆotes dans la Mer d’Arabie (Fischer et al., 2002; Vecchi et al., 2004). Il y a enfin des upwellings en oc´ean ouvert
dans le nord de l’Oc´ean Indien en ´et´e, qui correspondent aux zones de pompages d’Ekman positif. Cela arrive sous forme de domes cycloniques `a l’est et `a l’ouest de la pointe sud de l’Inde et du Sri Lanka (McCreary et al., 1993; Vinayachandran et Yamagata, 1998; Miyama et al., 2003).