Le transport de chaleur

  • Sur le document 2 (ci-dessous), on constate que les eaux du courant de Floride, réchauffées par leurs échanges avec l'atmosphère dans la zone tropicale, ont restitué peu à peu cette chaleur à l'atmosphère en remontant vers le Nord : de 28°C à 30° de latitude nord, la température de l'eau est passée à 18°C en atteignant les 50° de latitude nord.
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    Document 2 - Moyenne des températures de surface de la mer pour le mois de mai (établie à partir de trente ans de données). source : National Hurricane Center

    La turbulence du courant participe à ces échanges de chaleur. Celle-ci se manifeste par des tourbillons ou anneaux bien visibles sur les images NOAA de température de surface de la mer. L'image du 11 juin 1997 est particulièrement démonstrative (document 12, ci-dessous).

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    Document 12 : Températures de surface de la mer. Image NOAA du 11 juin 1997.
    Copyright John Hopkins University, UAPL.

    Sur ce document, on peut :

    • repérer les deux types de tourbillons, au sud et au nord du cours principal,

    • trouver pour chacun d'eux la température du coeur et du pourtour,

    • évaluer leur diamètre,

    • imaginer leur formation à partir de la fermeture d'un méandre et, en conséquence, le sens de rotation des eaux,

    • représenter cette dynamique par des schémas.

    La comparaison avec les cartes de vitesse permet d'apporter des éléments de réponse. Reprenons l'image du 28 mai 2006 pour laquelle nous disposons des données de température (document 3) et de vitesse (document 4). Le méandre en forme de w génère 2 anneaux vers le nord qui isolent de l'eau chaude au sein d'eau plus froide et dont le sens de rotation est celui des aiguilles d'une montre. Au sud les tourbillons emprisonnent de l'eau froide au sein de la mer des Sargasses. Le sens de rotation de l'eau est anti-horaire.

    En suivant l'évolution des tourbillons au cours d'une année, on constate qu'après s'être détachés du courant principal, les anneaux migrent vers le sud -ouest puis, quelques mois plus tard, ils sont réincorporés dans le flux principal. Le diamètre de ces anneaux en surface est compris entre 100 et 200 Km. Le tourbillon affecte les eaux sur des profondeurs qui peuvent dépasser le millier de mètres (document 13, ci-après)

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    Document 13 : Profil des températures de l'eau au niveau de la mer des Sargasses et du Gulf Stream, incluant un tourbillon d'eau froide. Source : Kingfish




    Ces tourbillons jouent un rôle important dans les tranferts d'énergie au sein de l'océan que l'on peut comparer à celui des dépressions météorologiques dans l'atmosphère.

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