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La circulation océanique de surface
La carte générale des courants océaniques de surface a été
obtenue en exploitant les livres de bord de nombreux navigateurs puis
affinée par les études océanographiques engagées dès la première
moitié du XXième siècle.
 Circulation
aux basses latitudes
Les forces de Coriolis sont faibles près
de l'équateur. Les Alizés entraînent donc l'eau dans le sens du vent,
c'est à dire vers l'ouest, où elle tend à s'empiler. De plus, au cours de son déplacement
vers l'ouest, l'eau se réchauffe et se dilate. Pour ces deux raisons, le
niveau de la mer est plus élevé d'environ cinquante centimètres à
l'ouest des océans tropicaux. Une partie de cette eau alimente les courants
comme le Gulf Stream et le Kuroshio et une autre partie revient dans le sens
de la pente, toujours par suite de la faiblesse des déviations de Coriolis.
C'est pourquoi on rencontre des courants de retour vers l'est, appelés
contre-courants ou sous-courants équatoriaux (ces derniers circulant sous
la surface, le long de l'équateur).
Moyennes
et hautes latitudes
- L'Atlantique Nord
Image du Gulf Steam datant du
20 mai 2000
Le courant équatorial nord se prolonge par le courant des Antilles qui
converge avec le courant de Floride sortant du golfe du Mexique pour donner
le Gulf Stream, puissant courant dont le flux peut atteindre 90.106
m3/s.
Le Gulf Stream tourne autour de l'empilement situé au centre de
l'Atlantique nord (gyre anticyclonique subtropical). Une partie de ce
courant s'infléchit vers le sud en formant de nombreux tourbillons, une
autre partie continue vers l'est : c'est la dérive nord atlantique.
Plus au nord, on rencontre un circuit océanique cyclonique (Basse pression
d'Islande) déformé par la présence du Groenland. La dérive Nord
atlantique se prolonge par le courant de Norvège relativement chaud et
salé. Au contraire, le long des côtes du Groenland, le courant froid de
décharge de l'Arctique transporte icbergs et banquise vers le sud. Enfin,
le courant du Labrador transporte vers le sud, le long des côtes
canadiennes et américaines des eaux froides et vient converger avec les
eaux du Gulf Stream.
- L'Atlantique Sud
Le courant du Brésil, courant de bord ouest, transporte des eaux chaudes
jusqu'à la région de confluence avec le courant des Malouines et le
courant circumpolaire qui s'écoule vers l'est sans entrave continentale. A
l'est, le courant froid de Benguela ferme le circuit anticyclonique de
l'hémisphère sud.
- Le Pacifique
Le Pacifique est beaucoup plus large que l'océan atlantique mais on y
retrouve une circulation océanique voisine du fait d'une distribution des
champs de pression atmosphérique donc des vents similaire.
Le circuit anticyclonique comprend le courant équatorial nord, puis le
Kouroshio, courant chaud similaire au Gulf Stream. Ce courant se prolonge
par la dérive Nord Pacifique qui assure aux côtes américaines un climat
semblable à celui de l'Europe de l'ouest. Enfin, le circuit
anticyclonique se boucle par le courant de Californie.
Au nord de cette circulation anticyclonique, se forme une circulation
cyclonique sous les basses pressions des Aléoutiennes. Ce circuit est
alimenté par le courant de l'Alaska, le courant des Aléoutiennes et vers
le sud, par le courant du Kamtchatka et de l'Oyashio, courants froids qui
descendent de la mer de Béring puis convergent avec les eaux chaudes du
Kouroshio.
Les hautes pressions subtropicales sud, entraînent une circulation
anticyclonique dans le Pacifique Sud : courant Est australien, courant
circumpolaire, courant du Pérou et fermeture du circuit par le courant
équatorial sud.
- L'océan Indien
L'océan Indien est sous l'influence d'une circulation subtropicale
anticyclonique semblable à celle des autres bassins océaniques.
Le courant équatorial sud se sépare en deux près de Madagascar :une
branche passe au nord de l'ïle, l'autre banche, le courant Est malgache se
dirige vers le sud et se prolonge le long de la côte africaine par le
courant des Aiguilles. Ce courant d'origine tropical, rencontre à la pointe
sud de l'Afrique, le puissant courant circumpolaire qui entraîne une grande
partie de ses eaux vers l'est provoquant de nombreux tourbillons. Le long
des côtes australiennes, le courant portant au nord se détache de la côte
sous l'influence d'un courant côtier sud (courant de Leeuwin).
En raison de sa fermeture continentale asiatique autour de 20°N, l'océan
Indien subit deux fois par an, un renversement des vents : c'est le régime
des moussons. Comme cet océan se situe en région tropicale où la force de
Coriolis est plus faible, la circulation océanique répond rapidement au
vent et s'inverse donc aussi deux fois par an : c'est la région du monde
qui présente la plus forte variabilité océanique.
- Le cas particulier de l'océan antarctique
Entraîné par les violents vents d'ouest ("quarantièmes rugissants
et cinquantièmes hurlants"), le courant circumpolaire est le courant
le plus puissant du globe. Il se développe sans entrave continentale à
l'exception du resserrement entre la pointe de l'Amérique du Sud et la
péninsule antarctique.
De l’énormité des transports d’eau
A une latitude donnée, le flux d'eau transporté par les courants ne dépend
pas de la pente de la topographie dynamique mais de la différence de
niveau de la surface de la mer de part et d'autre du courant. En
effet, un courant intense d'une centaine de kilomètres de large ne
transporte pas plus d'eau qu'un courant faible réparti sur plusieurs
milliers de kilomètres. Par exemple, le transport d'eau vers le
nord effectue par le courant de Floride est proche de celui qui retourne
vers le sud dans le reste du bassin.
Les quantités d'eau ainsi transportées sont considérables. Pour
mesurer leur flux, on utilise comme unité le Sverdrup (Sv), qui vaut
un million de m3/s. Pour fixer les ordres de grandeur : l'ensemble des rivières du monde forme un flux de 1 Sv
et les précipitations au-dessus des océans sont de l'ordre de 10
Sv.
Le courant de Floride transporte 30 Sv. Au sud des bancs de
Terre-Neuve, le Gulf Stream atteint 130 Sv. Le courant antarctique
circumpolaire
transporte par endroit jusqu'à 135 à 180 Sv. Ce volume est d'autant plus impressionnant que la
quantité d'eau déplacée directement par le vent est assez faible.
Ainsi, dans l'océan Atlantique Nord, la quantité d'eau poussée vers
le sud par les vents tempérés et empilée au centre du bassin n'est
que de 5 Sv. L'océan amplifie ce petit transport de surface sous
forme de circulation géostrophique interne et par entraînement. L'énergie
des grands courants est au moins cinq fois supérieure à celle
fournie par les vents.
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