Propriétés des ondes de Rossby gyrales

La résonance gyrale permet d’expliquer la variabilité du climat à différentes échelles de temps avec précision. Les caprices du climat trouvent en effet une explication convaincante en invoquant les propriétés des ondes de Rossby gyrales de très grande longueur, forcées de manière résonance à partir des variations de l’irradiance solaire.

Pour reprendre les principales propriétés des ondes de Rossby gyrales:

  • Les ondes de Rossby gyrales cycloniques non dispersives et forcées par les variations solaires et orbitales, sans action du vent, nécessitent que leur vitesse de phase soit inférieure à la vitesse du courant anticyclonique mû par le vent dans lequel elles sont entrainées, à la latitude critique où le courant de bord ouest quitte le continent pour entrer dans le gyre subtropical. Les vitesses des courants polaires et radiaux géostrophiques modulés sont proportionnelles à h, c’est-à-dire à l’amplitude de l’oscillation de la thermocline résultant du premier mode barocline, premier mode méridien des ondes de Rossby autour des gyres
  • L’oscillation de la thermocline est soumise à une boucle de rétroaction positive dans laquelle les effets d’une petite perturbation induisent une augmentation de l’amplitude de l’oscillation. En effet, l’accélération du courant polaire augmente le réchauffement du courant de bord ouest qui transfère plus rapidement l’eau chaude des basses aux hautes latitudes. Ainsi, une amplification se produit, limitée par la capacité de l’eau de mer à se réchauffer aux basses latitudes et par le refroidissement résultant de l’upwelling le long des courants à la limite orientale des gyres.
  • Les ondes de Rossby gyrales multifréquences sont superposées. Partageant les mêmes courants polaires, elles sont couplées. Par conséquent, un verrouillage en mode sous harmonique se produit, ce qui signifie que les périodes moyennes des ondes de Rossby gyrales sont déduites par récurrence, la période d’ordre n étant un multiple de la période d’ordre n-1 (Pinault, 2018c). Les ondes de Rossby gyrales sont donc caractérisées par un nombre de révolutions, qui n’est autre que leur mode sous-harmonique, et qui correspond à la moitié de leur longueur d’onde apparente.
  • Lorsque la période des ondes de Rossby gyrales augmente, le frottement de Rayleigh est compensé par l’augmentation de la durée de chauffage de la couche de mélange de sorte que l’amplitude des ondes de Rossby gyrales ne s’annule pas. Cette propriété remarquable permet d’accorder les ondes de Rossby gyrales au forçage sur de très longues périodes comme c’est le cas pour les variations orbitales de la Terre, sans atténuation.
  • L’efficacité de la boucle de rétroaction positive est améliorée lorsque la température baisse aux hautes latitudes du gyre, ce qui dépend fortement de l’emplacement du front de la banquise.
  • Le forçage résonant des ondes de Rossby gyrales nécessite que leurs fréquences propres puissent être finement ajustées aux fréquences du forçage solaire et orbital en déplaçant le centroïde des gyres le long d’un méridien. Plusieurs périodes propres des ondes de Rossby gyrales peuvent être accordées à différentes périodes de forçage lorsqu’elles sont suffisamment proches.

Ainsi, l’intérêt suscité par la réponse modulée des gyres subtropicaux (Pinault, 2018d), qui a été ignorée jusqu’ici bien qu’étayée à la fois par les observations et la théorie, est prometteur en océanographie physique (le transport volumique total des courants de bord ouest, le brusque changement de leur vorticité potentielle aux latitudes critiques, la circulation océanique globale) et la variabilité climatique à long et à très long terme tout en complétant les théories actuelles.

Publicités

Laisser un commentaire

Entrez vos coordonnées ci-dessous ou cliquez sur une icône pour vous connecter:

Logo WordPress.com

Vous commentez à l'aide de votre compte WordPress.com. Déconnexion /  Changer )

Photo Google+

Vous commentez à l'aide de votre compte Google+. Déconnexion /  Changer )

Image Twitter

Vous commentez à l'aide de votre compte Twitter. Déconnexion /  Changer )

Photo Facebook

Vous commentez à l'aide de votre compte Facebook. Déconnexion /  Changer )

Connexion à %s

Ce site utilise Akismet pour réduire les indésirables. En savoir plus sur la façon dont les données de vos commentaires sont traitées.