Saturation tourbillonaire du gyre de Beaufort

Gheta, Maria (2026). Saturation tourbillonaire du gyre de Beaufort. Mémoire. Rimouski, Université du Québec à Rimouski, Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER), 46 p.

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Résumé

RÉSUMÉ : Le Gyre de Beaufort (BG), situé en Arctique et le Courant Circumpolaire Antarctique (ACC), dans l'océan Austral, présentent plusieurs similarités dynamiques, mais des différences majeures les distinguent également. Dans cette étude, nous évaluons dans quelle mesure les nombreuses connaissances issues de la dynamique du ACC peuvent être transposées au BG. Au-delà de leurs contrastes géométriques, l'Arctique est recouvert de glace de mer, et les interactions glace-océan influencent fortement sa dynamique. De plus, alors que le gradient du paramètre de Coriolis (plan-beta) joue un rôle central dans la dynamique de l'ACC, sa variation est faible dans le cas du BG. Le BG est plutôt circonscrit par un bassin topographique qui modifie les contours de vorticité potentielle et peut être interprété comme un effet beta topographique. Nos résultats montrent que, bien que la dynamique de l'ACC puisse effectivement éclairer la compréhension du BG, la présence d'un bassin topographique modifie considérablement sa réponse à la glace de mer et à la circulation de renversement. Une distinction claire apparaît entre le rôle de la topographie azimutale (alignée avec le vent), représentant le talus continental, et celui de la topographie radiale (perpendiculaire au vent), représentant une dorsale sous-marine. La topographie azimutale joue un rôle similaire à celui du plan-beta : elle stabilise l'écoulement en modifiant la turbulence locale, renforçant ainsi le transport du BG. À l'inverse, la topographie radiale agit comme une dorsale bloquante en profondeur, permettant la saturation complète du transport. La glace de mer et la circulation de renversement exercent peu d'influence sur le transport en absence de topographie azimutale, mais leur rôle devient important lorsqu'elle est présente. On considère également que l'alignement entre la topographie azimutale et le forçage de surface influence le transport, constituant un mécanisme expliquant la réponse à la couverture de glace et à la circulation de renversement. -- Mot(s) clé(s) en français : Océan Arctique, Gyre de Beaufort, circulation à grande échelle, effets topographiques, glace de mer, circulation de renversement, Courant Circumpolaire Antarctique. --
ABSTRACT : We assess the extent to which insights from the dynamics of the Antarctic Circumpolar Current (ACC) can be applied to the Beaufort Gyre (BG). Although the two systems share clear similarities, several key differences must be considered. Beyond geometric contrasts, the Arctic is covered by sea ice, and ice-ocean interactions strongly influence its dynamics. Moreover, while the Coriolis parameter gradient (beta-plane) plays a central role in ACC dynamics, its variation is weak in the Arctic. Instead, the BG is bounded by a topographic bowl that reshapes geostrophic contours and can be reinterpreted as an effective beta-plane. Our results show that, although ACC dynamics can indeed inform our understanding of the BG, the topographic bowl substantially modifies its sensitivity to sea ice and overturning circulation. A distinction emerges between the role of azimuthal topography (aligned with the wind) and radial topography (perpendicular to the wind). Azimuthal topography acts analogously to the beta-plane: it modifies turbulence locally in a way that stabilizes the flow and tends to enhance BG transport. In contrast, radial topography acts like a blocking ridge at depth, enabling full transport saturation. Sea ice and overturning circulation exert little influence on transport in the absence of azimuthal topography, but their role becomes significant when it is present. We show that the alignment between the azimuthal topography and the surface forcing influences the transport, constituting a mechanism that explains the effect of ice cover and overturning circulation. -- Mot(s) clé(s) en anglais : Arctic Ocean, Beaufort Gyre, large-scale circulation, topographic effects, sea ice, overturning circulation, Antarctic Circumpolar Current.

Type de document :	Thèse ou mémoire de l'UQAR (Mémoire)
Directeur(trice) de mémoire/thèse :	Nadeau, Louis-Philippe
Information complémentaire :	Mémoire présenté dans le cadre du programme de maîtrise en océanographie en vue de l'obtention du grade de Magister Scientiae.
Mots-clés :	Glace de mer - Arctique; Glace de mer - Antarctique; Force de Coriolis; Gyre de Beaufort; Courant circumpolaire antarctique.
Départements et unités départementales :	Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER) > Océanographie
Date de dépôt :	12 mai 2026 19:20
Dernière modification :	12 mai 2026 19:20
URI :	https://semaphore.uqar.ca/id/eprint/3568