Dynamiques et stabilités de tourbillons océaniques en intéraction avec la côte et la topographie

Les tourbillons et les ecoulements meso-echelles oceaniques contribuent de facon importante au transport de masses d'eau et de chaleur dans l'ocean. La comprehension de leurs dynamiques, et de leurs interactions avec la topographie, est primordiale, pour caracteriser les echanges thermohalins, le deplacements d'especes biologiques ou de polluants. En particulier, les courants et tourbillons de surface, situes dans les cent ou deux cents premiers metres de profondeur, jouent un role capital dans les echanges entre la zone cotiere et la zone hauturiere. Cette these porte sur la modelisation experimentale idealisee de deux phenomenes pouvant participer activement aux echanges horizontaux et verticaux dans la couche superieure oceanique. Les sillages d'iles peuvent etre le lieu d'instabilites fortes dans les zones anticycloniques de l'ecoulement. Des experiences ont ete realisees sur la Plateforme Coriolis (LEGI) a Grenoble, pour identifier les regimes dynamiques de ces instabilites. Ce dispositif (13 metres de diametre) a permis d'atteindre de faibles rapports d'aspects geometriques, tout en travaillant avec un dispositif couche-mince. Des visualisations avec colorants et des mesures du champ de vitesse horizontal par intercorrelation de particules ont ete realisees, afin d'etudier la sensibilite des instabilites dans les anticyclones pour differentes gammes de nombres de Reynolds et de Rossby. Nous montrons que ces instabilites sont presentes des la couche limite anticyclonique, autour de l'ile. L'autre partie de ce travail concerne la dynamique d'un tourbillon de surface, en interaction avec la cote ou le talus oceanique. Des mesures recentes (campagne EGYPT-1) nous ont permis de mesurer la derive particuliere d'un anticyclone de surface le long de la cote libyenne. Cette derive vers l'est ne peut s'expliquer par la simple prise en compte de l'effet beta ou de l'effet miroir le long de la cote. Des experiences idealisees sont menees sur la table tournante de l'ENSTA, afin de modeliser de facon simple l'interaction d'une cote ou d'un talus sur la dynamique d'un anticyclone, a la surface d'un dispositif bi-couche. La vitesse de ce tourbillon de surface voit notamment sa derive doubler lorsqu'il se trouve initialement a la base de la pente, montrant ainsi l'existence d'une retroaction possible de la couche du fond sur la dynamique de la couche de surface.