1. Flux de surface

L'expérience CATCH, composante océanique de FASTEX, s'est déroulée en janvier-février 1997 dans le Bassin de Terre-Neuve qui se singularise par un important contraste entre les eaux chaudes de la Dérive Nord-Atlantique (DNA) et les eaux froides du courant du Labrador.  Parmi les objectifs figuraient l'étude de la paramétrisation des flux turbulents de surface par vents forts, la variabilité des flux associée au passage des fronts atmosphériques et l'influence des gradients de SST sur les flux. Les données collectées montrent une gamme très étendue de forces de vent et de stratification. Les flux turbulents et de mouvement ont été obtenus par méthode inertio-dissipative et un algorithme bulk en a été déduit. Cette paramétrisation, comparée à d'autres sur le jeu des données CATCH montre que par vents forts et stratification instable, les différences atteignent jusqu'à 200 Wm^-2 pour des flux de chaleur latente de 600 Wm^-2. A la suite des résultats obtenus sur l'expérience FETCH, l'application de la méthode de corrélation est en cours sur les données CATCH, grâce aux données de la centrale d'inertie qui était située au pied du mât. Un projet est déposé pour ébaluer l'effet de distorsion de l'écoulement par le bateau et le mât dans les résultats obtenus.

Des flux turbulents et radiatifs le long de la trajectoire du bateau ont été comparés aux flux du modèle du CEP : chaque composante du flux net de chaleur est plus élevé dans le modèle d'où une perte de chaleur pour l'océan supérieure à 35%. Les discontinuités de SST sur les flux turbulents ont été évalués et le rôle de la SST apparaît significatif dans tous les cas analysés. Les données de CATCH ont été utilisées pour évaluer les performances de la méthode statistique de restitution des flux de chaleur latente à partir des données spatiales. On a montré sur plusieurs situations que les variations horizontales du flux sont bien décrites par les flux satellite par comparaison avec les mesures bateau, et de façon beaucoup plus détaillée que par le modèle du CEPMMT. Il nous reste à effectuer l'analyse des coupes de front aux caractéristiques de couche limite et nuages pour évaluer plus précisément comment et dans quelles conditions météorologiques le forçage de SST influe sur la structure atmosphérique. Ces travaux, prévus dans le programme de travail de 2000, n'a pu être mené faute de temps des participants.

2. Circulation dans le Bassin de Terre-Neuve

L'étude de la circulation océanique dans le bassin de Terre-Neuve a été réalisée à l'aide des données du réseau hydrologique. Quatre sections formant un trapèze ont permis d'échantillonner le NorthWest Corner et les différentes branches de la DNA le long du 35°W. De plus des analyses réalistes de SST ont été réalisées et combinées à des analyses d'anomalie du niveau de la mer (TOPEX/POSEIDON, ERS-2) afin d'examiner les courants associés et leur évolution. Ces analyses fournissent une image cohérente des fronts et courants identifiés le long de la trajectoire du bateau. Les stations CTD, utilisées pour le calcul des transports baroclines, mettent en évidence la configuration suivante : la DNA transporte 15 Sv à 47°N 43°W; le NWC est le siège d'une boucle de recirculation très énergétique; le long du 35°W, trois fronts ont été identifiés entre 45°N et 52°N : les Fronts Subpolaires Nord et Sud, le Front Atlantique Central dont les origines sont précisément identifiées. Les courants associés transportent 26 Sv vers l'est du bassin Atlantique.

3. Effet des SST sur la cyclogénèse:

Lors de la POI15 de FASTEX, une dépression a traversé l'Atlantique Nord entre Terre-Neuve et l'Islande. La baisse de pression atteignait 17 hPa en 7 heures en traversant la DNA du froid vers le chaud. Afin d'élucider le rôle des flux de surface sur sa dynamique, trois simulations numériques ont été effectuées; l'une avec une SST réaliste; deux autres avec une SST uniforme de 3° C et de 15° C. Dans la simulation de référence, les flux sont négatifs dans le secteur chaud de la perturbation et fortement positifs dans le secteur froid, ce qui intensifie l'occlusion quand elle est en phase avec le front de SST, et accroît la source de vitesse verticale associée au flux de flottabilité. En supprimant le front de SST, les flux de surface sont profondément affectés: (i) les SST uniformes tendent à réduire l'intensité du front froid, (ii) la source de vitesse verticale par flux de flottabilité dans l'occlusion est plus faible avec les SST uniformes froides, (iii) la source de vitesse verticale par flux de flottabilité est plus faible avec les SST uniformes chaudes car l'épaisseur de réchauffement est plus forte.

4. Analyse des nuages par radiométrie hyperfréquence

Des méthodes d'inversion développées au CETP ont été appliquées aux mesures du radiomètre spatial SSMI et au radiomètre Drakkar du CETP embarqué sur le Suroît, et les résultats ont été validés par comparaison avec les radiosondages effectués sur le navire. Ces données ont été utilisées pour étudier la cohérence entre les inversions issues d'un instrument de surface, effectuant des mesures locales dans le temps (résolution 1 mn), et d'un instrument satellital, effectuant des mesures instantanées sur une large surface (résulution 25 - 30 km). Un bon accord a été obtenu en vapeur d'eau, mais des différences importantes ont été observées sur la variabilité des contenus en eau nuageux. Une étude statistique des caractéristiques nuageuses a donc été effectuée avec ces deux instruments. On a montré que la distribution de taille des nuages (définis par un seuil sur l'eau liquide) suit une même loi de puissance dans les deux types d'observation. De plus, des lois de proportionnalité identiques ont été trouvées entre contenus moyens et écart type en eau liquide à l'intérieur de chaque nuage, traduisant une relation linéaire entre valeur moyenne et variabilité. Ces propriétés traduisent une loi d'invariance dans l'analyse fractale des nuages, comparable à celle obtenue par observation en visible par d'autres équipes.