Dynamique le long du talus du Golfe du Lion et interaction avec

a la vitesse de 0.4 m/s et une intrusion de la couche de surface sur le plateau. Le courant simul´e par MED12 est quant `a lui totalement hors du transect ADCP et trop faible, s’´ecoulant loin du talus. Les s´eries temporelles de vitesse `a 6.3^◦E (Fig. 3.18) confirment cette tendance et montrent qu’en mai 2007, le courant de MED12 se d´ecolle effectivement de la cˆote, contrairement `a celui des donn´ees AVISO et GLAZUR64.

3.2.2.2 Dynamique le long du talus du Golfe du Lion et interaction avec les eaux du plateau.

Lorsque le talus continental s’´eloigne des cˆotes pour former le plateau du Golfe du Lion, le CN est alors enfin correctement couvert par les donn´ees altim´etriques, nous permettant ainsi d’identifier clairement sa position. Les trois sections cl´e utilis´ees dans la section 3.1 (Fig. 3.1 `

a 3.4) ont ´et´e choisies pour comparer la position des CN simul´es et mesur´e par altim´etrie, en fonction du temps. La premi`ere se situe `a l’entr´ee du Golfe du Lion (Fig. 3.20), `a 5.8<sup>◦</sup>E, l`a o`u le CN commence `a s’´eloigner des cˆotes apr`es avoir franchi la r´egion Toulonnaise. Il est alors enti`erement dans la couverture satellite. La seconde section est ´egalement selon un axe Nord-Sud, et se situe en aval du CN `a 5<sup>◦</sup>E (Fig. 3.21). Le CN s’´ecoule alors le long du talus et interagit avec les eaux du plateau. La troisi`eme section se situe `a la fin du Golfe du Lion, selon un axe Est-Ouest (Fig. 3.25) : le talus continental se rapproche des cˆotes et le CN prends alors une direction Sud.

`

A 5.8^◦E, l’isobathe 200 m marquant le d´ebut du talus continental est `a 43.04<sup>◦</sup>N, soit `a peu pr`es `a la limite de la couverture altim´etrique. Les observations et GLAZUR64 montrent un courant qui s’´ecoule le long de ce talus, entre 42.7 et 43^◦N, alors que MED12 pr´esente un courant clairement d´ecal´e au Sud, entre 42.5 et 42.9^◦N (Fig. 3.20). Le courant d´eriv´e des mesures d’altim´etrie est stable au cours de l’ann´ee et centr´e `a 42.85<sup>◦</sup>N, montrant un l´eger d´ecollement en hiver et au printemps. Le courant reproduit par GLAZUR64 concorde avec les observations : il s’´ecoule le long du talus comme celui observ´e par les donn´ees altim´etriques, s’´eloignant du talus en hiver, avec cependant un coeur l´eg`erement plus au Nord (43.9^◦N au lieu de 42.85^◦N). Deux larges d´ecollements du talus, dˆus aux passages de m´eandres, sont visibles sur la premi`ere moiti´e de l’ann´ee 2008. Le courant simul´e par MED12 est ´egalement relativement stable au cours de l’ann´ee, avec des acc´el´erations tr`es marqu´ees en hiver, et reproduit les mˆemes d´ecollements que GLAZUR64 sur 2008.

En aval du courant `a 5<sup>◦</sup>E (Fig. 3.21), le plateau s’arrˆete `a 43.06^◦N mais le talus pr´esente une pente moins escarp´ee que le long de la section pr´ec´edente. Les observations sont similaires `

a celles mesur´ees `a l’entr´ee du Golfe : le CN s’´ecoule le long du talus, avec une extension vers le Sud jusqu’`a 42.4^◦N, et un coeur centr´e `a 42.8<sup>◦</sup>N. En hiver, on observe des intrusions du courant sur le plateau (en f´evrier, octobre et d´ecembre 2007, et janvier, novembre et d´ecembre 2008). Les donn´ees GLAZUR64 montrent un courant plus ´etroit mais s’´ecoulant aussi le long du talus et centr´e `a 42.8^◦N, avec une forte variabilit´e spatiale, montrant le d´eveloppement de nombreux m´eandres. Des intrusions sur le plateau sont observ´ees en hiver : en octobre et novembre 2007,

Figure 3.20 – Figure identique `a la figure 3.15, mais `a une longitude fix´ee de 5.8^◦E (`a l’entr´ee du Golfe du Lion).

et septembre et novembre 2008. Les donn´ees MED12 encore une fois reproduisent un CN plus faible et centr´e `a 42.6^◦N. En hiver cependant, le courant se rapproche du talus comme dans les autres jeux de donn´ees, sans toutefois y p´en´etrer.

Figure 3.21 – Figure identique `a la figure 3.15, mais `a une longitude fix´ee de 5◦E (au milieu du talus du Golfe du Lion).

Si l’on veut que les simulations soient r´ealistes, il est important de parvenir `a reproduire au mieux les intrusions du CN sur le plateau, car elles impactent ensuite la circulation et les ´echanges cˆote-large, Sur l’ann´ee 2007, deux transects effectu´es par le Th´ethys II le long du talus permettent d’´evaluer le r´ealisme des simulations dans la reproduction des instabilit´es et intrusions du CN (Fig. 3.22 et 3.23). Tous deux ont ´et´e effectu´es au printemps 2007.

Figure 3.22 – Figure identique `a la figure 3.16 mais pour le 6 avril 2007, le long du talus du Golfe du Lion.

Le 6 avril 2007, les donn´ees d’ADCP le long du talus montrent la pr´esence d’un fort courant (plus de 0.5 m/s) avec une direction Nord-Ouest `a l’entr´ee du Golfe (Fig. 3.22). `A 5^◦E, le courant tourne en direction du Sud-Ouest. Le courant m´eridien change plusieurs fois de signe le long du transect, alternant entre 0.2 m/s et −0.4 m/s. La vitesse zonale reste toujours n´egative, entre -0.1 et −0.6 m/s. Ce champ de vitesses variables sugg`ere une forte activit´e m´eso-´echelle le long du talus (de type m´eanderisation du courant ou tourbillons<sup>2</sup>) qui s’amenuise en allant vers l’Ouest. La simulation GLAZUR64 reproduit un courant Nord qui s’´ecoule tr`es pr`es du talus, avec des vitesses allant jusqu’`a 0.5 m/s. Le courant fait une premi`ere intrusion sur le plateau `a l’entr´ee 2. Le navire aurait alors travers´e ces tourbillons loin de leur coeur, la vitesse zonale ne changeant jamais de signe.

du Golfe `a 5.8<sup>◦</sup>E, en accord avec les observations, mˆeme si la vitesse du courant `a cet endroit est sous-estim´ee (0.3 m/s vs. 0.5 m/s). Le courant s’´ecoule ensuite le long du transect, de 5.4^◦E `a 4.4<sup>◦</sup>E. Les donn´ees d’ADCP croisent quant `a elles le courant entre 4.8 et 3.6^◦E, soit plus en aval du talus. Cependant le maximum de vitesse est obtenu pour les deux jeux de donn´ees `a 4.8<sup>◦</sup>E. Les champs de vitesse m´eridienne montrent que GLAZUR64 reproduit les variations d’intensit´e du courant le long du talus en phase avec les mesures in-situ, mais avec des amplitudes sous-estim´ees. Le CN simul´e par MED12 est en bien moins bon accord avec les donn´ees d’ADCP : il d´eveloppe des m´eandres, mais beaucoup trop loin du talus pour mener `a une intrusion du courant sur le plateau. On peut donc conclure que dans le cas de cette intrusion sur le plateau, la simulation GLAZUR64 est plus r´ealiste que la simulation MED12. Bien que les variations de courant ne soient pas en parfait accord avec les observations, on observe tout de mˆeme un bon phasage entre les jeux de donn´ees.

La figure 3.23 propose un autre cas de suivi de la circulation le long du talus. Les vitesses sont de bien moindre amplitude que dans l’exemple pr´ec´edent, avec des vitesses atteignant 0.4 m/s au maximum, mais les structures observ´ees sont similaires. Encore une fois, on observe l’intrusion d’un courant `a l’entr´ee du Golfe. Cette intrusion du CN au d´ebut du plateau, reproduite par GLAZUR64, est encore une fois en bon accord avec les donn´ees, alors que MED12 reproduit un courant trop d´ecoll´e du talus, avec une activit´e m´eso-´echelle beaucoup plus limit´ee. Plus loin le long du talus, les vitesses m´eridiennes de GLAZUR64 sont n´egatives, avec un minimum coh´erent avec les donn´ees d’ADCP, malgr´e un d´ecalage vers l’Est. Ce changement de signe du courant s’explique par la pr´esence d’un tourbillon cyclonique sur le talus, dont le centre est situ´e sur le transect ADCP, qui d´etourne le CN vers le large. Le changement de signe du courant dans les donn´ees d’ADCP pourrait effectivement s’expliquer par la pr´esence d’un ou plusieurs tourbillons cycloniques le long du transect, ce qui serait en accord avec les simulations, tout aussi bien que par la pr´esence de m´eandres du courant. Encore une fois, mˆeme si il est difficile de conclure sur la justesse des simulations le long du talus du Golfe du Lion, les donn´ees GLAZUR64 montrent une activit´e m´eso-´echelle importante dans la zone, proche des donn´ees d’ADCP. L’intrusion du courant sur le plateau dans la r´egion marseillaise est encore une fois r´ealiste, alors qu’aucune intrusion n’est observ´ee dans MED12.

Bien que la plupart des processus `a m´eso-´echelle prenant place sur le plateau du Golfe du Lion soient li´es aux vents continentaux, les intrusions du CN sur le plateau et les interactions avec les eaux du Rhˆone jouent ´egalement un rˆole important dans le d´eveloppement de tourbillons. Entre juin 2005 et janvier 2007, une campagne de mesures radar a ´et´e men´ee par le LSEET au large de Marseille, dans le but d’´etudier la circulation de surface `a l’Est du golfe du Lion [Forget et al., 2008; Allou et al., 2010]. Cette campagne de mesure des courants de surface (avec une r´esolution spatio-temporelle de 5 km et 1 h) a permis de mettre en ´evidence l’occurrence r´eguli`ere d’un tourbillon de m´eso-´echelle anticyclonique, d’une dur´ee de vie de quelques heures `a trois jours. Ce tourbillon prend place juste au d´ebut du plateau du Golfe du Lion, l`a o`u les validation avec des donn´ees ADCP ont montr´e des intrusions du CN (Fig. 3.22 et 3.23). Schaeffer et al. [2011b] a mis en ´evidence deux processus pouvant ˆetre `a l’origine de ce ph´enom`ene : la g´en´eration de ce tourbillon par un vent continental, aliment´e ensuite par le CN et le Rhˆone, et la relaxation d’une cellule d’eau du Rhˆone apr`es un ´ev´enement de vent de Sud.

Figure 3.23 – Figure identique `a la figure 3.16 mais pour le 8 juin 2007, le long du talus du Golfe du Lion.

Sur le mois de D´ecembre 2006, sept tourbillons ont ´et´e relev´es `a partir des donn´ees radar. Cinq sont visibles dans GLAZUR64, et deux dans MED12. La figure 3.24 pr´esente les courants de surface pour les trois jeux de donn´ees (radar HF, MED12, GLAZUR64) pour 3 dates o`u ont ´

et´e observ´es des tourbillons. La r´esolution temporelle du radar (1 h) est diff´erente de celles des simulations (24 h), et la couverture spatiale est variable. Cela explique le choix d’une validation qualitative (repr´esentation ou non d’un tourbillon `a une date donn´ee) de la reproduction du processus.

Le 5 d´ecembre 2006, un tourbillon est observ´e sur les donn´ees radar. Il est ´egalement visible dans la simulations `a haute-r´esolution, mais seul un changement de direction du courant est pr´esent dans MED12, montrant la limite de r´esolution de la configuration pour la repr´esentation

Figure 3.24 – Aper¸cu de trois ´ev´enements de tourbillons observ´e par un radar HF lors de la campagne ECOLO (colonne de gauche, moyennes sur 1h), et comparaison avec les sorties mod`eles (GLAZUR au centre, MED12 `a droite, moyennes journali`eres). Les dates s´electionn´ees sont le 05 d´ecembre 2006, le 27 d´ecembre 2006 et le 3 janvier 2007. Pour MED12, tous les vecteurs sont repr´esent´es. Pour GLAZUR64, 1 vecteur sur 3 est repr´esent´e.

de processus `a cette ´echelle. Le CN apparaˆıt `a l’extr´emit´e de la couverture radar, intensifiant le bord Sud du tourbillon. Le 27 d´ecembre 2006, les simulations montrent que le CN s’´ecoule dans la r´egion en formant des m´eandres, et le tourbillon prend place au creux de l’un de ces m´eandres. Ce r´esultat est en bon accord avec les donn´ees radar, qui montrent une intensification du tourbillon sur son bord Sud-Ouest, laissant supposer que le CN s’introduit sur le plateau. Alors que dans la simulation GLAZUR64 le tourbillon est nettement r´esolu, on remarque que la r´esolution de MED12 est encore une fois un peu limit´ee pour r´esoudre pleinement le processus. Le 3 janvier 2007, un autre tourbillon est visible centr´e sur le talus, mais cette fois-ci il y a une intensification sur le bord Est du tourbillon, avec la trace d’un courant orient´e vers le Sud. La simulation MED12 ne reproduit pas ce processus qui est moins marqu´e que dans les exemples pr´ec´edents. Il est par contre pr´esent dans GLAZUR64, avec un coeur positionn´e sur le talus malgr´e un d´ecalage vers l’Ouest par rapport aux observations.

Figure 3.25 – Figure identique `a la figure 3.15, mais `a une latitude fix´ee de 41.7◦N (sortie du Golfe du Lion).