Dissertations / Theses on the topic 'Surface salinity'
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Tonin, Hemerson E., and hemer tonin@flinders edu au. "Atmospheric freshwater sources for eastern Pacific surface salinity." Flinders University. Chemistry, Physics and Earth Sciences, 2006. http://catalogue.flinders.edu.au./local/adt/public/adt-SFU20061031.080144.
Full textAbstract:
The remarkable salinity difference between the upper Pacific and Atlantic Oceans is often explained through net export of water vapour across Central America. To investigate this mechanism a study of salinity signals in the Equatorial Pacific Ocean current system was made looking at responses to fresh water input from two sources (local versus remote - Atlantic Ocean) as well as a combination of the two. Statistical analyses (Empirical Orthogonal Functions, Single Value Decomposition and Wavelet analysis) were used to split the main sources of the atmospheric freshwater input into local and remote contributions and to quantify both contributions. The remote source was assumed to have been transported over Central America from the Atlantic Ocean as an atmospheric freshwater flux, whereas the local source originated in the Pacific Ocean itself. The analysis suggests that 74% of the total variance in precipitation over the tropical eastern Pacific is due to water vapour transport from the Atlantic. It also demonstrates strong influence of ENSO events, with maximum correlation at a two months time lag. During La Ni�a periods the precipitation variance is more closely related to water vapour transport across Central America (the remote source), while during El Ni�o periods it is more closely related to the water vapour transport by Southerly winds along the west coast of South America (the local source). The current and temperature fields provided by the Modular Ocean Model (version 2) were used to study the changes in the salinity field when freshwater was added to or removed from the model. ECMWF ERA-40 data taken from the ECMWF data server was used to determine the atmospheric flux of freshwater at the ocean surface, in the form of evaporation minus precipitation (E-P). The Mixed Layer Depth (MLD) computed from temperature and salinity fields determines to what depth the salinity's dilution/concentration takes place for every grid point. Each MLD was calculated from the results of the previous time step, and the water column was considered well mixed from the surface to this depth. The statistical relationships were used to reconstruct the precipitation over the tropical eastern Pacific. A numerical ocean model, which uses currents and temperature from a global ocean model and is forced by precipitation, was used to study the ocean's response to either the remote or the local source acting in isolation. Through time lag correlation analysis of the sea surface salinity anomalies produced by the variation in the reconstructed precipitation fields, it is found that the anomaly signals of salinity propagate westward along the Equator at a rate of approximately 0.25 m.s-1 (6.1 degrees per month).
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Sabia, Roberto. "Sea surface salinity retrieval error budget within the esa soil moisture and ocean salinity mission." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2008. http://hdl.handle.net/10803/30542.
Full textAbstract:
L’oceanografia per satèl•lit ha esdevingut una integració consolidada de les tècniques convencionals de monitorització in situ dels oceans. Un coneixement precís dels processos oceanogràfics i de la seva interacció és fonamental per tal d’entendre el sistema climàtic. En aquest context, els camps de salinitat mesurats regularment constituiran directament una ajuda per a la caracterització de les variacions de la circulació oceànica global. La salinitat s’utilitza en models oceanogràfics predictius, pero a hores d’ara no és possible mesurar-la directament i de forma global.
La missió Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS) (en català, humitat del sòl i salinitat de l’oceà) de l’Agència Espacial Europea pretén omplir aquest buit mitjançant la implementació d’un satèl•lit capaç de proveir aquesta informació sinòpticament i regular.
Un nou instrument, el Microwave Imaging Radiometer by Aperture Synthesis (MIRAS) (en català, radiòmetre d’observació per microones per síntesi d’obertura), ha estat desenvolupat per tal d’observar la salinitat de la superfície del mar (SSS) als oceans a través de l’adquisició d’imatges de la radiació de microones emesa al voltant de la freqüència de 1.4 GHz (banda L). SMOS portarà el primer radiòmetre orbital, d’òrbita polar, interferomètric 2D i es llençarà a principis de 2009.
Així com a qualsevol altra estimació de paràmetres geofísics per teledetecció, la recuperació de la salinitat és un problema invers que implica la minimització d’una funció de cost. Per tal d’assegurar una estimació fiable d’aquesta variable, la resta de paràmetres que afecten a la temperatura de brillantor mesurada s’ha de tenir en compte, filtrar o quantificar. El producte recuperat seran doncs els mapes de salinitat per a cada passada del satèl•lit sobre la Terra.
El requeriment de precisió proposat per a la missió és de 0.1 ‰ després de fer el promig en finestres espaciotemporals de 10 dies i de 20x20.
En aquesta tesi de doctorat, diversos estudis s’han dut a terme per a la determinació del balanç d’error de la salinitat de l’oceà en el marc de la missió SMOS. Les motivacions de la missió, les condicions de mesura i els conceptes bàsics de radiometria per microones es descriuen conjuntament amb les principals característiques de la recuperació de la salinitat.
Els aspectes de la recuperació de la salinitat que tenen una influència crítica en el procés d’inversió són:
• El biaix depenent de l’escena en les mesures simulades,
• La sensibilitat radiomètrica (soroll termal) i la precisió radiomètrica,
• La definició de la modelització directa banda L
• Dades auxiliars, temperatura de la superfície del mar (SST) i velocitat del vent, incerteses,
• Restriccions en la funció de cost, particularment en el terme de salinitat, i
• Promig espacio-temporal adequat.
Un concepte emergeix directament de l’enunciat del problema de recuperació de la salinitat: diferents ajustos de l’algoritme de minimització donen resultats diferents i això s’ha de tenir en compte. Basant-se en aquesta consideració, la determinació del balanç d’error s’ha aproximat progressivament tot avaluant l’extensió de l’impacte de les diferents variables, així com la parametrització en termes d’error de salinitat.
S’ha estudiat l’impacte de diverses dades auxiliars provinents de fonts diferents sobre l’error SSS final. Això permet tenir una primera impressió de l’error quantitatiu que pot esperar-se en les mesures reals futures, mentre que, en un
altre estudi, s’ha investigat la possibilitat d’utilitzar senyals derivats de la reflectometria per tal de corregir les incerteses de l’estat del mar en el context SMOS.
El nucli d’aquest treball el constitueix el Balanç d’Error SSS total. S’han identificat de forma consistent les fonts d’error i s’han analitzat els efectes corresponents en termes de l’error SSS mig en diferents configuracions
d’algoritmes.
Per una altra banda, es mostren els resultats d’un estudi de la variabilitat horitzontal de la salinitat, dut a terme utilitzant dades d’entrada amb una resolució espacial variable creixent. Això hauria de permetre confirmar la capacitat de la SSS recuperada per tal reproduir característiques oceanogràfiques mesoscàliques.
Els principals resultats i consideracions derivats d’aquest estudi contribuiran a la definició de les bases de l’algoritme de recuperació de la salinitat.Satellite oceanography has become a consolidated integration of conventional in situ monitoring of the oceans. Accurate knowledge of the oceanographic processes and their interaction is crucial for the understanding of the climate system. In this framework, routinely-measured salinity fields will directly aid in characterizing the variations of the global ocean circulation. Salinity is used in predictive oceanographic models, but no capability exists to date to measure it directly and globally. The European Space Agency’s Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS) mission aims at filling this gap through the implementation of a satellite that has the potential to provide synoptically and routinely this information. A novel instrument, the Microwave Imaging Radiometer by Aperture Synthesis, has been developed to observe the sea surface salinity (SSS) over the oceans by capturing images of the emitted microwave radiation around the frequency of 1.4 GHz (L-band). SMOS will carry the first-ever, polar-orbiting, space-borne, 2-D interferometric radiometer and will be launched in early 2009. Like whatsoever remotely-sensed geophysical parameter estimation, the retrieval of salinity is an inverse problem that involves the minimization of a cost function. In order to ensure a reliable estimation of this variable, all the other parameters affecting the measured brightness temperature will have to be taken into account, filtered or quantified. The overall retrieved product will thus be salinity maps in a single satellite overpass over the Earth. The proposed accuracy requirement for the mission is specified as 0.1 ‰ after averaging in a 10-day and 2ºx2º spatio-temporal boxes. In this Ph.D. Thesis several studies have been performed towards the determination of an ocean salinity error budget within the SMOS mission. The motivations of the mission, the rationale of the measurements and the basic concepts of microwave radiometry have been described along with the salinity retrieval main features. The salinity retrieval issues whose influence is critical in the inversion procedure are: • Scene-dependent bias in the simulated measurements, • Radiometric sensitivity (thermal noise) and radiometric accuracy, • L-band forward modeling definition, • Auxiliary data, sea surface temperature (SST) and wind speed, uncertainties, • Constraints in the cost function, especially on salinity term, and • Adequate spatio-temporal averaging. A straightforward concept stems from the statement of the salinity retrieval problem: different tuning and setting of the minimization algorithm lead to different results, and complete awareness of that should be assumed. Based on this consideration, the error budget determination has been progressively approached by evaluating the extent of the impact of different variables and parameterizations in terms of salinity error. The impact of several multi-sources auxiliary data on the final SSS error has been addressed. This gives a first feeling of the quantitative error that should be expected in real upcoming measurements, whilst, in another study, the potential use of reflectometry-derived signals to correct for sea state uncertainty in the SMOS context has been investigated. The core of the work concerned the overall SSS Error Budget. The error sources are consistently binned and the corresponding effects in terms of the averaged SSS error have been addressed in different algorithm configurations. Furthermore, the results of a salinity horizontal variability study, performed by using input data at increasingly variable spatial resolution, are shown. This should assess the capability of retrieved SSS to reproduce mesoscale oceanographic features. Main results and insights deriving from these studies will contribute to the definition of the salinity retrieval algorithm baseline.
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Talone, Marco. "Contributrion to the improvement of the soil moisture and ocean salinity (SMOS) sea surface salinity retrieval algorithm." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2010. http://hdl.handle.net/10803/48633.
Full textAbstract:
The European Space Agency's Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS)
satellite was launched on November, 2, 2009 from the Russian cosmodrome
of Plesetsk. Its objective is to globally and regularly collect measurements of
soil moistre and Sea Surface Salinity (SSS). To do that, a pioneering instru-
ment has been developed: the Microwave Imaging Radiometer by Aperture
Synthesis (MIRAS), the rst space-borne, 2-D interferometric radiometer
ever built; it operates at L-band, with a central frequency of 1.4135 GHz,
and consists of 69 antennas arranged in a Y shape array. MIRAS' output
are brightness temperature maps, from which SSS can be derived through
an iterative algorithm, and using auxiliary information. For each overpass
of the satellite an SSS map is produced, with an estimated accuracy of 1
psu (rmse). According to the Global Ocean Data Assimilation Experiment
(GODAE) the mission requirement is instead speci ed as 0.1 psu after av-
eraging in a 10-day and 2 2 spatio-temporal boxes.
In previuos works ((Sabia et al., 2010), or more extensively in Dr. Sabia's
Ph.D. thesis (Sabia, 2008)) the main error sources in retrieving SSS from
SMOS measurements were determined as:
1. Scene-dependent bias in the simulated measurements,
2. L-band forward modeling de nition,
3. Radiometric sensitivity and accuracy,
4. Constraints in the cost function, and
5. Spatio-temporal averaging.
This Ph.D. thesis, is an attempt of reducing part of the aforementioned
errors (the relative to the one-overpass SSS (1 - 4)) by a more sophisticated
data processing.
Firstly, quasi-realistic brightness temperatures have been simulated using
the SMOS End-to-end Performance Simulator (SEPS) in its full mode and
an ocean model, as provider for geophysical parameters. Using this data
set the External Brightness Temperature Calibration technique has been
tested to mitigate the scene-dependent bias, while the error introduced by
inaccuracies in the L-band forward models has been accounted for by the
application of the External Sea Surface Salinity Calibration.
Apart from simulated brightness temperatures, both External Brightness
Temperature Calibration and External Sea Surface Salinity Calibration have
been tested using real synthetic-aperture brightness temperatures, collected
by the Helsinki University of Technology HUT-2D radiometer during the
SMOS Calibration and Validation Rehearsal Campaign in August 2007 and
ten days of data acquired by the SMOS satellite between July 10 and 19,
2010.
Finally, a study of the cost function used to derive SSS has been performed:
the correlation between measurement mis ts has been estimated and the
e ect of including it in the processing have been assessed.
As an outcome of a 3-month internship at the Laboratoire LOCEAN in
Paris, France, a theoretical review of the e ect of the rain on the very top
SSS vertical pro le has been carried out and is presented as Appendix.
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Hejazin, Yazan Henry. "A Microwave Radiometer Roughness Correction Algorithm For Sea Surface Salinity Retrieval." Master's thesis, University of Central Florida, 2012. http://digital.library.ucf.edu/cdm/ref/collection/ETD/id/5294.
Full textAbstract:
The Aquarius/SAC-D is an Earth Science remote sensing satellite mission to measure global Sea Surface Salinity (SSS) that is sponsored by the NASA and the Argentine Space Agency (CONAE). The prime remote sensor is the Aquarius (AQ) L-band radiometer/scatterometer, which measures the L-band emitted blackbody radiation (brightness temperature) from the ocean. The brightness temperature at L-band is proportional to the ocean salinity as well as a number of physical parameters including ocean surface wind speed. The salinity retrieval algorithm make corrections for all other parameters before retrieving salinity, and the greatest of these is the increased brightness temperature due to roughness caused by surface wind speed. This thesis presents an independent approach for the AQ roughness correction, which is derived using simultaneous measurements from the CONAE Microwave Radiometer (MWR). When the wind blows over the ocean's surface, the brightness temperature is increased because of the ocean wave surface roughness. The MWR provides a semi-empirical approach by measuring the excess ocean emissivity at 36.5 GHz and then applying radiative transfer theory (improved ocean surface emissivity model) to translate this to the AQ 1.4 GHz frequency (L-band). The theoretical basis of the MWR algorithm is described and empirical results are presented that demonstrate the effectiveness in reducing the salinity measurement error due to surface roughness.ID: 031001312; System requirements: World Wide Web browser and PDF reader.; Mode of access: World Wide Web.; Adviser: Linwood Jones.; Title from PDF title page (viewed March 25, 2013).; Thesis (M.S.E.E.)--University of Central Florida, 2012.; Includes bibliographical references (p. 43-44).
M.S.E.E.
Masters
Electrical Engineering and Computing
Engineering and Computer Science
Electrical Engineering
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Sommer, Anna. "Salinité de surface dans le gyre subtropical de l'Atlantique Nord (SPURS/SMOS/Mercator)." Thesis, Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066436/document.
Full textAbstract:
Ce travail a porté sur la variabilité de la salinité de surface (SSS) de l'océan dans le gyre subtropical Nord Atlantique. J'ai étudié la variabilité saisonnière de la SSS en lien avec les flux d'eau douce échangés avec l'atmosphère et la circulation océanique à méso échelle, au cours de plus de deux ans, d'août 2012 à décembre 2014. Les produits issus de la mission satellitaire soil moisture and ocean salinity (SMOS) corrigés de biais systématiques aux grandes échelles ont été testés et utilisés pour restituer la variabilité méso-échelle de SSS. Nous avons de surcroit utilisé les simulations numériques à haute résolution PSY2V4R2-R4 de Mercator. Les champs issus de SMOS et des simulations ont été comparés aux données in situ de bouées dérivantes et de thermosalinographes recueillies pendant l'expérience SPURS, avec des résultats satisfaisants, en particulier en hiver, et des écarts-type de différences typiques de l'ordre de 0.15 pss. Le flux d’eau douce échangé avec l’atmosphère est le terme dominant dans le bilan saisonnier de la SSS. Ce sont des termes associés à la dynamique océanique qui le compensent partiellement. En particulier, l’entrainement des eaux sous-jacentes contribue fortement en début d’hiver. Il agit d’ordinaire à réduire la SSS, à l’exception de la région au sud du maximum de SSS, où c’est au contraire une augmentation qu’il induit. L’advection est une seconde contribution importante à la variabilité de la SSS. Elle transfert ainsi vers le nord les eaux ‘salinisées’ plus au sud dans la région du maximum de perte d’eau douce vers l’atmosphère. La contribution d'advection est fortement dépend du type de données utilisées et leur résolution spatialeThe focus of this work is on sea surface salinity (SSS) variability in the North Atlantic subtropical gyre. We study seasonal SSS variability and its link to the atmospheric freshwater flux at the ocean surface and to ocean dynamics at meso-scales for the period August 2012 – December 2014. The products from the soil moisture and ocean salinity (SMOS) satellite mission corrected from large scale systematic errors are tested and used to retrieve meso-scale salinity features. Furthermore, the PSY2V4R2-R4 simulation produced by Mercator with a high spatial resolution is also used. The comparison of corrected SMOS SSS data and Mercator simulation with drifter's in situ and TSG measurements from the SPURS experiment shows a reasonable agreement with RMS differences on the order of 0.15 pss.The freshwater seasonal flux is the leading term in the SSS seasonal budget. To balance its effect the ocean dynamics strongly contribute. The entrainment of deeper water is strong during the winter time. It usually acts to lower SSS, except in the south of the SSS–max region where it contributes to increase salinity. Advection is the second important component responsible for the SSS variability. It transfers further north the salty water from the evaporation maximum region. The contribution of advertion term is strongly dependent on the type of data used and their spatial resolution
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Goodkin, Nathalie Fairbank. "Geochemistry of slow-growing corals : reconstructing sea surface temperature, salinity and the North Atlantic Oscillation." Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 2007. http://hdl.handle.net/1721.1/40969.
Full textAbstract:
Thesis (Ph. D.)--Joint Program in Chemical Oceanography (Massachusetts Institute of Technology, Dept. of Earth, Atmospheric, and Planetary Sciences; and the Woods Hole Oceanographic Institution), 2007.Includes bibliographical references.
A 225-year old coral from the south shore of Bermuda (64°W, 320N) provides a record of decadal-to-centennial scale climate variability. The coral was collected live, and sub-annual density bands seen in x-radiographs delineate cold and warm seasons allowing for precise dating. Coral skeletons incorporate strontium (Sr) and calcium (Ca) in relative proportions inversely to the sea surface temperature (SST) in which the skeleton is secreted. [Delta]180 of the coral skeleton changes based on both temperature and the [delta]180 of sea water ([delta]Ow), and 6Ow is proportional to sea surface salinity (SSS). Understanding long-term climate variability requires the reconstruction of key climate parameters, such as sea surface temperature (SST) and salinity, in records extending beyond the relatively short instrumental period. The high accretion rates, longevity, and skeletal growth bands found in coral skeletons make them an ideal resource for well-dated, seasonal climate reconstructions. Growing between 2 and 6 mm/year and reaching more than im in length, slow-growing corals provide multi-century records from one colony. Additionally, unlike the fast growing (10-20 mm/year) species Porites, slow-growing species are generally found in both tropical and sub-tropical locations greatly expanding the geographical location of these records. A high resolution record (HRR, ~11 samples per year) was drilled for the entire length of the coral record (218 years). Samples were split and Sr/Ca, [delta]180, and [delta]13C were measured for each sample. Sr/Ca was used to reconstruct winter time and mean-annual SST. Oxygen isotopic measurements were used to determine directional salinity changes, in conjunction with Sr/Ca based SST reconstructions.
(cont.) Winter-time and mean annual SSTs show SSTs -1.5 'C colder during the end of the Little Ice Age (LIA) relative to today. Simultaneously, SSS is fresher during that time. Sr/Ca based climate reconstructions from coral skeletons have been met with some skepticism because some reconstructions show temperature changes back in time that are 2-4 times greater than the reconstructions of other marine proxies. In this study, we show that when using bulk-sampled, slow-growing corals, two steps are critical to producing accurate reconstructions: 1) incorporating growth rate into multi-variant regressions with SST and Sr/Ca and 2) using multiple colonies that grew at the same time with varying average growth rates and Sr/Ca. Application of these novel methods over the period of the instrumental record from Hydrostation S (monthly since 1954, 32°10'N, 64°30'W) reduces the root mean square of the residuals between the reconstructed SST and the instrumental SST by as much as 1.52'C to 0.460C for three coral colonies. Winter-time SSTs at Bermuda are correlated to phases of the North Atlantic Oscillation (NAO), a meridional oscillation in atmospheric mass. Much uncertainty remains about the relationship between the NAO and the ocean, and one critical outstanding question is whether anthropogenic changes are perturbing the system. Using winter Sr/Ca as a proxy for temperature, we show strong coherence to the NAO at multi-decadal and inter-annual frequencies. These coral records show significant changes in variance in the NAO during the late 20th century compared to the cooler LIA, but limited changes in the mean phase (positive or negative) of the NAO, implying that climate change may be pushing the NAO to extremes but not to a new mean position.
by Nathalie Fairbank Goodkin.
Ph.D.
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Udoh, Tinuola H. "Productivity enhancement in a combined controlled salinity water and bio-surfactant injection projects." Thesis, University of Aberdeen, 2018. http://digitool.abdn.ac.uk:80/webclient/DeliveryManager?pid=238375.
Full text
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Nurhati, Intan Suci. "Coral records of central tropical Pacific sea-surface temperature and salinity variability over the 20th century." Diss., Georgia Institute of Technology, 2010. http://hdl.handle.net/1853/34775.
Full textAbstract:
Accurate forecasts of future regional temperature and rainfall patterns in many regions largely depend on characterizing anthropogenic trends in tropical Pacific climate. However, strong interannual to decadal-scale tropical Pacific climate variability, combined with sparse spatial and temporal coverage of instrumental climate datasets in this region, have obscured potential anthropogenic climate signals in the tropical Pacific. In this dissertation, I present sea-surface temperature (SST) and salinity proxy records that span over the 20th century using living corals from several islands in the central tropical Pacific. I reconstruct the SST proxy records via coral Sr/Ca, that are combined with coral oxygen isotopic (d18O) records to quantify changes in seawater d18O (hereafter d18Osw) as a proxy for salinity.
Chapter 2 investigates the spatial and temporal character of SST and d18Osw-based salinity trends in the central tropical Pacific from 1972-1998, as revealed by corals from Palmyra (6ºN, 162ºW), Fanning (4ºN, 159ºW) and Christmas (2ºN, 157ºW) Islands. The late 20th century SST proxy records exhibit warming trends that are larger towards the equator, in line with a weakening of equatorial Pacific upwelling over this period. Freshening trends revealed by the salinity proxy records are larger at those sites most affected by the Inter-Tropical Convergence Zone (ITCZ), suggesting a strengthening and/or an equatorward shift of the ITCZ. Taken together, the late 20th century SST and salinity proxy records document warming and freshening trends that are consistent with a trend towards a weakened tropical Pacific zonal SST gradient under continued anthropogenic forcing.
Chapter 3 characterizes the signatures of natural and anthropogenic variability in central tropical Pacific SST and d18Osw-based salinity over the course of 20th century using century-long coral proxy records from Palmyra. On interannual timescales, the SST proxy record from Palmyra tracks El Niño-Southern Oscillation (ENSO) variability. The salinity proxy record tracks eastern Pacific-centered ENSO events but is poorly correlated to central Pacific-centered ENSO events - the result of profound differences in precipitation and ocean advection that occur during the two types of ENSO. On decadal timescales, the coral SST proxy record is significantly correlated to the North Pacific Gyre Oscillation (NPGO), suggesting that strong dynamical links exist between the central tropical Pacific and the North Pacific. The salinity proxy record is significantly correlated to the Pacific Decadal Oscillation (PDO), but poorly correlated to the NPGO, suggesting that, as was the case with ENSO, these two modes of Pacific decadal climate variability have unique impacts on equatorial precipitation and ocean advection. However, the most striking feature of the salinity proxy record is a prominent late 20th century freshening trend that is likely related to anthropogenic climate change. Taken together, the coral data provide key constraints on tropical Pacific climate trends, and when used in combination with model simulations of 21st century climate, can be used to improve projections of regional climate in areas affected by tropical Pacific climate variability.
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Cakiroglu, Ayse Idil. "Salinity Inference In Inland Turkish Shallow Lakes On Paleoecology Using Sub-fossil Cladocera." Phd thesis, METU, 2013. http://etd.lib.metu.edu.tr/upload/12615450/index.pdf.
Full textAbstract:
In the current study, sub-fossil Cladocera collected from the surface sediment of 44 shallow lakes spanning over five latitudes from north to south of Turkey using snap-shot methodology revealed strong impact of salinity on cladoceran community structure. To see the whole picture, sediment cores collected from six of the lakes and long-term monitoring data from two of the lakes were also investigated.
Contemporary cladocerans and sub-fossil assemblages were compared to reveal that their responses to salinity changes were highly similar. This lead us to use sub-fossil cladocerans and salinity data from water column together while generating the calibration data set using ordination techniques. Salinity transfer function models were developed utilising weighted averaging techniques. The developed salinity transfer function was applied to cladocera assemblages from dated sediment cores. Hindcasting of the salinity inference model was performed using monitoring data and the reconstructed salinities from two central Anatolian lakes and reflected good linear correlation with the known lake salinity history.
This thesis has confirmed that sub-fossil Cladocera is a valuable indicator of historical salinity change and marker for the monitoring of lakes. For the first time, the lake environmental variables and sub-fossil cladoceran species composition from the surface sediments of Turkish shallow lakes were studied and a salinity transfer function was developed to elucidate past salinity change. The approach of the current study has been proven to be reliable while interpreting past salinity conditions. Since monitoring programmes are scarce in Turkey, paleolimnological analyses would be beneficial especially when defining effective restoration strategies.
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Tzortzi, Eleni. "Sea surface salinity in the Atlantic Ocean from the SMOS mission and its relation to freshwater fluxes." Thesis, University of Southampton, 2015. https://eprints.soton.ac.uk/377301/.
Full textAbstract:
Spatially dense sea surface salinity (SSS) measurements have recently begun to be made from space through the ESA SMOS mission. In this PhD, the sub-annual to interannual SSS distribution and variability is characterized, and its relationship with surface freshwater fluxes, i.e. Evaporation minus Precipitation (E-P) and river outflow (R) is investigated. Given its link to the Meridional Overturning Circulation, the focus is on the Tropical/ Subtropical Atlantic, which encompasses the dynamically different E-dominated Subtropics and P-dominated Tropics. The global and Atlantic SSS variability on different time scales and controlling processes are reviewed, including a description of how SSS is remotely sensed by satellites. The research initially examines the Tropical Atlantic SSS variability using the first year (2010) of SMOS data. This reveals that the variability in 2010 is dominated by eastern/western basin SSS regions ("poles") close to the major Amazon/Orinoco and Congo/Niger rivers. The poles show seasonal ranges up to 6.5 pss and out-of-phase by 6 months seasonal cycles that largely compensate each other, playing a key role in the Tropical Atlantic salinity budget. The growing SMOS record also reveals new aspects of the interannual variability of the SSS seasonal cycle during 2010-2012 and its phase-relationship with E, P, and R. It also shows that the E/W poles' seasonal compensation holds at multi-annual time scales. Next, a novel analysis of the spatio-temporal characteristic scales of SSS from SMOS over the Tropical/Subtropical Atlantic basin is presented. By examining how quickly consistent SSS changes evolve, regions with time persistent and, likewise, spatially homogeneous SSS variations, on sub-annual to interannual time scales, are identified. The spatial scales of SSS in the region are anisotropic, and persist for up to 3-4 months over most of the basin. Determination of SSS time and space scales of variability also provides insights into the controlling mechanisms of SSS. Finally, focusing on the freshwater forcing term of the salt budget equation, E-P is estimated from satellite SSS variations to explore whether and where SMOS can capture the main characteristics of E-P distribution in the region.
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Aslebagh, Shadi. "Development of an Oceanic Rain Accumulation Product in Support of Sea Surface Salinity Measurements from Aquarius/SAC-D." Master's thesis, University of Central Florida, 2013. http://digital.library.ucf.edu/cdm/ref/collection/ETD/id/5600.
Full textAbstract:
Aquarius/SAC-D is a joint mission by National Aeronautics and Space Administration (NASA) and the Comision Nacional de Actividades Espaciales (CONAE), Argentine Space Agency. The satellite was launched in June 2011 and the prime remote sensing instrument is also named Aquarius (AQ). The main objective of this science program is to provide Sea Surface Salinity (SSS) maps of the global oceans every 7 days for understanding the Earth's hydrologic cycle and for assessing long-term global climate change. The Aquarius instrument was built jointly by NASA's Goddard Space Flight Center and the Jet Propulsion Laboratory. It is an active/passive L-band remote sensor that measures ocean brightness temperature (Tb) and radar backscatter, and these quantities are used to infer sea surface salinity. Other environmental parameters (e.g., sea surface temperature, wind speed and rain) also affect the microwave emitted radiance or brightness temperature. The SSS geophysical retrieval algorithm considers all these environmental parameters and makes the Tb corrections before retrieving SSS. Instantaneous rainfall can cause increase roughness that raises the ocean surface Tb. Further short term rain accumulation can produce a fresh water lens that floats on the ocean surface and dilutes the surface salinity. This thesis presents results of a study to develop an oceanic rain accumulation (RA) product that may be valuable to remote sensing engineers and algorithm developers and Aquarius scientists. The use of this RA product, along with in situ ocean salinity measurements from buoys, may be used to mitigate the effects of rain on the SSS retrieval.M.S.E.E.
Masters
Electrical Engineering and Computing
Engineering and Computer Science
Electrical Engineering
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Whitaker, Jessica L. "Orbital- to millennial-scale variability in Gulf of Mexico sea surface temperature and salinity during the late Pleistocene." [Tampa, Fla] : University of South Florida, 2008. http://purl.fcla.edu/usf/dc/et/SFE0002550.
Full text
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Silva, Camila MagalhÃes. "Detection Aeromonas spp. in surface water samples and sediment along a salinity gradient in river estuary Cocà - CearÃ." Universidade Federal do CearÃ, 2009. http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=13386.
Full textAbstract:
This research work was designed to detect the presence of Aeromonas in the Cocà River estuary, Fortaleza, Cearà State, Brazil. The database consisted of 30 samples of the riverâs surface water and 30 samples of the riverâs sooil, in the period from September, 2007 to April, 2008.. They were amenable, simultaneously, to counting of bacteria on Agar Gelatin Phosphate Salt (GSP) plus 20μg/mL of ampicilim (UFC/mL or UFC/g) The results showed dissemination of Aeromonas in the estuary. The counts for the water samples varied from 10 to 7,050 and from 25 to 38,500 UFC/mL at points A and B respectively; and from 100 to 37,500 UFC/g, and 1,200 to 43500 UFC/g at points A and B respectively. At point C, the counts for water and sediment were smaller than 10 UFC per ml or gram in all samples The occurrence of the greatest indices of Aeromonas in April, at the height of the rainy season, and the lowest in Septemer, at the height of the dry season, suggests there to be a probable seasonality of bacteria density in the studied environment. Among the 41 isolated strains were found the species A. caviae, A. sobria, A. trota, A. salmonicida and A. allossacharophyla. All the strains of Aeromonas sp. were found to be sensitive to cloranfenicol and ceftriaxona except for ampicillim, to which they showed 100% resistance.All the stirps showed resistance to two out of the nine tested antibiotics. After the Curingâ technique, the eritromicina resistance seems to be of plasmidian origin.Este projeto teve como objetivo principal a pesquisa de Aeromonas spp. em Ãgua de superfÃcie e sedimento em trÃs pontos distintos ao longo do rio CocÃ, CearÃ. Foram realizadas coletas no perÃodo de outubro de 2007 a abril de 2008 gerando um total de 30 amostras de Ãgua e 30 de sedimento. A quantificaÃÃo da comunidade bacteriana pertencente ao gÃnero Aeromonas foi feita atravÃs de plaqueamento direto sobre Agar Gelatina Fosfato Sal (Agar GSP acrescido de 20μg/mL de ampicilina). Nas amostras de Ãgua, os valores obtidos variaram de 10 a 7.050 UFC/mL e de 25 a 38.500 UFC/mL nos pontos A e B, respectivamente. Nas amostras de sedimento, as contagens variaram de 100 a 37500 UFC/g e 1.200 a 43.500 UFC/g nos pontos A e B, respectivamente. Nas amostras de Ãgua e sedimento do ponto C, os valores foram menores que 10 UFC (por mL ou g) em todas as coletas. As maiores contagens foram verificadas no mÃs de abril, perÃodo de chuva, e as menores no mÃs de setembro, perÃodo de estiagem. Foram feitos isolamentos e apÃs identificaÃÃo as estirpes foram submetidas à teste de antibiograma e à tÃcnica da âcuraâ do plasmÃdio. Dentre as 41 cepas isoladas, foram identificadas as espÃcies A. caviae, A. sobria, A. trota, A. salmonicida e A. allossacharophyla. Todas as cepas se mostraram sensÃveis ao cloranfenicol e ceftriaxona. Todas as estirpes apresentaram resistÃncia a, pelo menos, dois dos nove antibiÃticos testados. ApÃs a tÃcnica de cura, a maior parte da resistÃncia a eritromicina ficou caracterizada como de origem plasmidial.Conclui-se que o estuÃrio do Rio Cocà està contaminado por Aeromonas e que muitas delas apresentam resistÃncias a antibiÃticos denotando um ambiente poluÃdo e de risco para a populaÃÃo que usa suas Ãguas para lazer, pesca ou outra atividade qualquer.
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Meyers, Patrick C. "Development and Analysis of the Systematically Merged Atlantic Regional Temperature and Salinity (SMARTS) Climatology for Satellite-Derived Ocean Thermal Structure." Scholarly Repository, 2011. http://scholarlyrepository.miami.edu/oa_theses/271.
Full textAbstract:
A new oceanic climatology to calculate ocean heat content (OHC) was developed for application year-round in the Atlantic Ocean basin. The Systematically Merged Atlantic Regional Temperature and Salinity (SMARTS) Climatology blends temperature and salinity fields from the World Ocean Atlas 2001 (WOA) and Generalized Digital Environmental Model v.3.0 (GDEM) at 1/4° resolution. This higher resolution climatology better resolves features in the Gulf of Mexico (GOM), including the Loop Current and eddy structures, than the previous coarser 1/2° products. Daily mean isotherm depths of the 20° C (D20) and 26° C (D26) (and their mean ratio), reduced gravity (e.g., 2-layer model), mixed layer depth (MLD), and OHC were estimated from the blended climatology. Using SMARTS with satellite-derived surface height anomaly and SST fields, daily values of D20, D26, MLD, and OHC were calculated from 1998 to 2010 using a two-layer model approach. Airborne and ship-deployed eXpendable BathyThermographs (XBT), long-term moorings, and Argo profiling floats provided the in-situ data to blend and assess the SMARTS Climatology. A clear, direct relationship emerged from the detailed analysis between satellite-derived and in-situ measurements of isotherm depths and OHC. This new climatological approach created a more accurate estimation of isotherm depths and OHC from satellite radar altimetry measurements, which can be used in hurricane intensity forecasts from the Statistical Hurricane Intensity Prediction Scheme (SHIPS). The Mainelli (2000) technique of calculating OHC was reexamined to most accurately project sea surface height anomalies (SSHA) into changes in depths of D20, D26, and MLD. SSHA surface features were tracked to determine realistic drift velocities ingested into the objective analysis algorithm. The former OHC algorithm assumed a climatological MLD, however observations show large temporal variability of MLD. Using a SSHA-dependent MLD for the OHC estimation improves the two-layer model by 5%. Upper ocean thermal structure estimations improved by 25% using the SMARTS Climatology as compared to that of Mainelli (2000).
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Damons, Matthew. "An assessment of the contribution of surface and subsurface flows to river flows of the Sandspruit in the Berg River Catchment, South Africa." University of the Western Cape, 2018. http://hdl.handle.net/11394/6415.
Full textAbstract:
Magister Scientiae - MSc (Environ & Water Science)Studies have shown that the primary origin of salinity in river flows of the Sandspruit in the Berg Catchment located in the Western Cape Province of South Africa was mainly a result of atmospheric deposition of salts. The salts are transported to rivers through surface runoff and subsurface flow (i.e. through flow and groundwater flow). The purpose of this study was to determine the contributions of subsurface and surface flows to the total flows in the Sandspruit, Berg Catchment. Three rain events were studied. Water samples for two rain events were analysed for environmental tracers ?18O, Silica or Silicon dioxide (SiO2), Calcium (Ca2+) and Magnesium (Mg2+). Tracers used for two component hydrograph separation were ?18O and SiO2. The tracers, Ca2+ and Mg2+, revealed inconsistent contributions of both subsurface flow and surface flow. Two component hydrograph separations indicated is that groundwater is the dominant contributor to flow, while surface runoff mainly contributes during the onset of the storm event. Groundwater response to precipitation input indicated that boreholes near the river have a quicker response than boreholes further away from the river. Boreholes nearer to the river also indicate higher water levels in response to precipitation, in comparison to boreholes further from the river.
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Artiola, Janick F., Gary Hix, Charles Gerba, and James J. Riley. "An Arizona Guide to Water Quality and Uses." College of Agriculture and Life Sciences, University of Arizona (Tucson, AZ), 2014. http://hdl.handle.net/10150/311985.
Full textAbstract:
10 pp.Introduction: Adult human beings may drink up to two liters/day (approx. two quarts/day) of fresh water to stay alive. However, we can consume up to two quarts/hour of water, depending on the level of activity, ambient temperature, and humidity conditions (Born 2013). We also need fresh water to cook with and to clean ourselves. About 40% of our food production depends on irrigation (UN Water 2013) using water with low salinity and other contaminants. Climate scientists project increasing temperatures and possibly less rainfall in the Southwest now and into the near future, see Extension Publication #AZ1458 (Artiola et al. 2008). Thus, climate change is likely to stress the limited water resources of Arizona and affect water quality by concentrating contaminants and stressing water-dependent environments. This publication presents brief summaries of the types of water sources, their water quality, and possible uses in Arizona. Since the types and amounts of constituents found in water, whether nutrients, pathogens, contaminants or pollutants, help determine its possible uses, it is necessary to measure water quality to determine treatment options for a given use. To assist in this task, we present a triangle-shaped diagram (Figure 8) which divides water quality into three major groups: Pathogens, Salinity, and Specific Contaminants, placing major water sources in relation to the three groups. Home and well owners can use this diagram as a general aid to evaluate various sources of water, determine their likely water quality, and identify appropriate uses for them.
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Köhler, Julia [Verfasser], and Detlef [Akademischer Betreuer] Stammer. "Sea Surface Salinity Variability and Underlying Mechanisms : an analysis and interpretation of satellite data / Julia Köhler. Betreuer: Detlef Stammer." Hamburg : Staats- und Universitätsbibliothek Hamburg, 2016. http://d-nb.info/1095766341/34.
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Köhler, Julia Verfasser], and Detlef [Akademischer Betreuer] [Stammer. "Sea Surface Salinity Variability and Underlying Mechanisms : an analysis and interpretation of satellite data / Julia Köhler. Betreuer: Detlef Stammer." Hamburg : Staats- und Universitätsbibliothek Hamburg, 2016. http://d-nb.info/1095766341/34.
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Luedeker, Christopher C. "Development of a surface washing agent protocol effect of temperature and salinity on the recovery of heavy weight oil from substrate /." Cincinnati, Ohio : University of Cincinnati, 2009. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view.cgi?acc_num=ucin1243355929.
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Luedeker, Christopher Craig. "Development of a Surface Washing Agent Protocol: Effect of temperature and salinity on the recovery of heavy weight oil from substrate." University of Cincinnati / OhioLINK, 2009. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=ucin1243355929.
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Cianciolo, Thomas Raymond. "Temporal and longitudinal extent of surface coal mining influences on water quality and benthic macroinvertebrate communities in central Appalachian headwater streams." Thesis, Virginia Tech, 2019. http://hdl.handle.net/10919/90282.
Full textAbstract:
Increased loading of dissolved ions (salinization) and trace elements from surface coal mining is a common alteration to headwater streams in the central Appalachian region. However, temporal and spatial trends of water quality and associated influences on biota in these stream systems have not been well-studied. To address this research need, I analyzed temporal trends in specific conductance, ion matrix, and benthic macroinvertebrate communities in 24 headwater streams, including 19 influenced by surface mining, from 2011-2019. There was limited evidence of recovery of water chemistry or macroinvertebrate communities in these streams, indicating lasting impacts from surface coal mining. Among benthic macroinvertebrates, Ephemeroptera and the scraper functional feeding group were most-impacted by chronic salinization in study streams. In addition, I analyzed spatial patterns of water chemistry in a subset of these streams using synoptic sampling of multiple constituents under baseflow and highflow conditions. Study results indicate that water chemistry is spatially dynamic and can be influenced by both groundwater dilution and inputs from tributaries. Lastly, I investigated patterns in selenium bioaccumulation across and within streams, from particulate matter to top trophic levels (i.e. fish and salamanders). I found that benthic macroinvertebrates had the highest concentrations of selenium in these ecosystems, with lower concentrations in salamander and fish species. However, there was limited evidence of longitudinal trends in bioaccumulation dynamics downstream of mining impacts. Collectively, this work indicates long-term (ca. decades) coal-mining influences but also highlights future research needs to better understand downstream impacts to water quality and biotic communities.Master of Science
Surface coal mining affects water quality in central Appalachian headwater streams. However, long-term and downstream patterns of impacted water quality and potential effects on aquatic life have not been well-studied. To address this research need, I analyzed trends in water quality parameters and aquatic insect communities in 24 headwater streams from 2011-2019. There was limited evidence of recovery of water chemistry or aquatic life in these streams, indicating lasting impacts from surface coal mining. Certain aquatic insects including Ephemeroptera (mayflies) appear to be more impacted than others by long-term altered water quality. In addition to trends over time, I also analyzed downstream variation in water chemistry in a subset of these streams under baseflow conditions and after a rain event. Results indicate that water chemistry can vary greatly within a stream network and is influenced by tributary inputs and dilution from groundwater. Concentrations of the trace element selenium can also be elevated as a result of surface mining. This is of environmental concern because selenium can biomagnify, where concentrations increase in organisms higher in the food chain and can cause toxic effects. Here, I investigated selenium bioaccumulation patterns across organisms in the food chain and with distance downstream across six headwater streams. I found that aquatic insects had the highest concentrations of selenium, with lower concentrations in salamanders and fish. This work indicates that surface coal mining has longterm (ca. decades) effects on headwater streams, but also points to future research to better understand downstream impacts to water quality and aquatic life.
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Dinnat, Emmanuel. "De la determination de la salinite de surface des oceans a partir de mesures radiometriques hyperfrequences en bande L." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00003277.
Full textAbstract:
La télédétection par satellite est aujourd'hui une composante à part entière de l'océanographie. Elle permet d'effectuer des mesures de vents, de température de surface (SST), de couleur de l'eau, de topographie, ... avec des couvertures spatiales et temporelles bien supérieures à celles obtenues par des méthodes in situ. Cependant, il n'existe pas à l'heure actuelle de mesure satellitaire de salinité de surface des océans (SSS), et celle-ci reste sous échantillonnée à la fois spatialement et temporellement. La salinité étant un paramètre important pour la circulation des masses d'eau océaniques, son observation globale et régulière constituerait un apport conséquent à l'océanographie physique. C'est pourquoi de nombreuses équipes scientifiques à travers le monde relèvent actuellement le défi technologique de la télédétection de la SSS par satellite, et particulièrement en Europe grâce à la mission de l'Agence Spatiale Européenne « Soil Moisture and Ocean Salinity » (SMOS). Au cours de ma thèse, j'ai étudié la faisabilité de la mesure de la SSS à l'aide d'un radiomètre hyperfréquence en bande L (i.e. fréquence = 1.4 GHz <=> longueur d'onde = 21 cm), en estimant les sources d'incertitude sur la SSS qui sera restituée dans le cadre de la mission SMOS. Pour cela, j'ai codé un modèle direct, qui simule les processus physiques intervenant depuis la surface océanique jusqu'à l'antenne du radiomètre. Ce modèle est constitué d'un modèle d'émissivité de la mer à « deux échelles » (i.e. on distingue les vagues selon qu'elles soient « grandes » ou « petites » par rapport à la longueur d'onde du radiomètre), et d'un modèle de transfert radiatif à travers l'atmosphère. Le modèle d'émissivité m'a permis d'estimer la sensibilité de la température de brillance (Tb) de l'océan aux paramètres géophysique océanique (i.e. SSS, SST, et rugosité de surface induite par le vent ou la houle), ainsi que l'incertitude sur cette sensibilité en comparant les résultats obtenus à partir de paramétrisations différentes. J'ai conclu de ces études que la sensibilité de la Tb à la SSS est relativement bien connue (de l'ordre de quelques dixièmes de Kelvin par psu) mais que l'effet de la rugosité est très incertain à cause de l'imprécision des modèles de spectre des vagues, alors que cet effet ne semble pas être négligeable (la sensibilité de la Tb au vent étant comprise entre 0.12 à 0.25 K/(m/s) selon le modèle de spectre). Le modèle de transfert radiatif m'a permis d'estimer les différentes contributions de l'atmosphère (atténuation des rayonnements la traversant et émission propre), ainsi que la sensibilité de ces contributions aux paramètres atmosphériques (i.e. profils de température, pression et humidité relative). En bande L, l'atmosphère est quasiment transparente (épaisseur optique ~ 0.01 néper) et sa température de brillance est de l'ordre de 2 K. Ces effets sont peu sensibles aux paramètres atmosphériques, particulièrement à la vapeur d'eau. Je présente aussi dans la thèse des comparaisons du modèle avec des mesures radiométriques en bande L récentes (campagnes WISE 2000, WISE 2001 et EuroSTARRS) ainsi que les conclusions sur la validité des différents modèles de spectre de mer étudiés.
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Hadley, Heidi K. "Hydrochemical Definition of Ground Water and Surface Water, with an Emphasis on the Origin of the Ground-Water Salinity in Southern Juab Valley, Juab County, Utah." DigitalCommons@USU, 1996. https://digitalcommons.usu.edu/etd/6706.
Full textAbstract:
As part of a U.S. Geological Survey study in Juab Valley in central Utah from 1991 to 1994, the chemistry of ground - and surface -water samples was determined. Total dissolved solids in the ground water of southern Juab Valley have historically been higher , in general, than ground water in other areas of Utah . Total dissolved solids for ground-water samples from this study ranged from 623 to 3,980 milligrams/liter. High-sulfate chemical data of previous studies suggested that the major source of ground-water salinity is the dissolution of gypsum (hydrous calcium sulfate ) from the Arapien Shale. Sulfur-34 to sulfur- 32 isotopic ratio data have confirmed that dissolved Arapien Shale is the major source of salinity in southern Juab Valley water.
This thesis study of southern Juab Valley had four main objectives: 1) define the present chemistry of the ground and surface water; 2) qualitatively determine the mineralogy of the Middle Jurassic Arapien Shale; 3) determine the major sources of salinity; and 4) determine the main flow path in the ground-water system. Chemical data show that the water in southern Juab Valley is predominantly of a calcium-magnesium-sulfate-bicarbonate composition. X-ray diffraction determined the mineralogy of the Arapien Shale as primarily calcite and quartz. Mineralogy of the acid-insoluble residue is illite, chlorite, quartz, and a trace of feldspar. Based on chemical, isotopic, and simple salt weight percent data, dissolution of gypsum is the major source of salinity in southern Juab Valley water. Using the chemical and isotopic data as input , a mass balance computer software program (NETPATH) helped to determine that the gypsum is derived from the Arapien Shale . NETPATH and the potentiometric surface map helped to define the main ground-water flow path as southwest across southern Juab Valley, from Chicken Creek in the San Pitch Mountains on the east side of the valley toward Chick Creek Reservoir in the southwest part of the valley.
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Korkmaz, Muhtesem Akif. "The Impact Of Climate Variability On The Physical Properties Of The Black Sea For The Period 1971." Master's thesis, METU, 2011. http://etd.lib.metu.edu.tr/upload/12613737/index.pdf.
Full textAbstract:
Deep ventilation of the Black Sea is inhibited by a sharp salinity gradient within the upper water column, resulting in a shallow anoxic interface at around 100 &ndash200 m depth. Understanding biological and chemical processes within the boundary region between oxic and anoxic waters is fundamental to comprehend the biogeochemical response of the Black Sea to climate forcing. The structure and depth of the chemocline is largely determined by the physical processes which transport surface waters to depth. Here we investigate how the structure and stability of the upper water column responds to changes in climatic forcing over interannual to multidecadal time-scales. We report results from two hydrodynamic model reanalysis. The first, extending from 1971-1993 assimilates CTD data. The second, extending from 1992-2001, assimilates altimetry data. Model results are validated against CTD and satellite data and consistency between modeled surface properties and observations is demonstrated. A problem with the data assimilation scheme of the 1992 -2001 model run is identified, which results in model drift and an unrealistic water column structure at intermediate depths. Model results indicate a warming trend of 0.7 °
C in sea surface temperature and a freshening trend of 0.4 in sea surface salinity between 1971 and 2001, with an associated increasing trend in the stability of the seasonal thermocline and a declining trend in surface mixed layer depth of 6.3 m. Trends are superimposed on a distinct multiannual variability characterized by relatively warm and saline conditions between 1971 and 1984, relatively cool and fresh conditions between 1985 and 1993 and warm and fresh conditions post-1993. The period between 1985 and 1993 corresponds to higher NAO and EA/WR index values although these indices do not exhibit a similar ~decadal scale variability. Higher frequency interannual variability in water column characteristics is related to the NAO and EA/WR atmospheric indices. Despite the cool conditions prevalent during the 1990s, the persistent freshening trend caused a reduction in the density of mixed layer waters throughout the study period. A positive feedback is proposed between increasing SSTs, reduced vertical mixing and freshening of the surface layer which further increases the stability of the upper water column. CIL characteristics typically mirrored surface temperature characteristics and varied considerably between the relatively warm period during the early part of the study and the subsequent cool period. The mean thickness and temperature of the CIL between 1971 and 1981 were ~39 m and ~7.5 °
C respectively, as compared to ~47 m and ~7.4 °
C between 1982 and 1993. Freshening of the upper water column also resulted in an increase in the stability maxima that exists at the base of the CIL, suggesting reduced ventilation of the upper water column during winter.
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Nababan, Bisman. "Bio-optical variability of surface waters in the Northeastern Gulf of Mexico." [Tampa, Fla.] : University of South Florida, 2005. http://purl.fcla.edu/fcla/etd/SFE0001104.
Full text
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Riethdorf, Jan-Rainer [Verfasser]. "Late Pleistocene to Holocene changes in upper-ocean stratification and its impact on marine productivity, sea surface temperatures, and salinity in the subarctic Northwest Pacific / Jan-Rainer Riethdorf." Kiel : Universitätsbibliothek Kiel, 2012. http://d-nb.info/1025255852/34.
Full text
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Assis, Edvania Gomes de. "A salinidade das águas superficiais e sua interferência nas condições sócio-econômicas na sub-bacia do rio Cabaceiras - Curimataú paraibano." Universidade Federal da Paraíba, 2002. http://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/handle/tede/4520.
Full textAbstract:
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Previous issue date: 2002-08-21Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
The semi-arid region of the north-east Brazil, is characterized by drought, with low rainfall indices, high evaporation, high incoming solar radiation, and soils susceptible to salinization. In this scenario, populations seek the areas close to the ponds (locally known as açudes ), aiming to achieve satisfactory life condition and development. Ponds are found practically everywhere in the sertão . The ponds accumulate water during the rainy period, but not for a long time, because of periodic droughts and high evaporation. In the sub-basin of River Caraibeiras, in the municipality of Barra de Santa Rosa, there are two noteworthy ponds: Poleiro and Curimataú, both planned for water supply. It was aimed in the present study to estimate the water salinity indices of those ponds and how they affect socio-economic conditions in that region. Results obtained from the water physical-chemical analyses showed a high salt concentration, in the ponds, limiting the water consumption by humans, animals and crop irrigation. Such situation alters the habits of human communities and affects directly the socioeconomic condition in that region
O Semi-Árido do Nordeste brasileiro é caracterizado pela carência hídrica, baixos índices pluviométricos, alta evaporação e insolação e solos tendentes à salinização. É neste cenário que as populações procuram as áreas próximas aos açudes, com o objetivo de manter uma condição de vida satisfatória ao seu desenvolvimento. A presença de açudes ocorre em praticamente todo o sertão. Estes acumulam água no período chuvoso, não permanecendo assim por muito tempo, devido à ocorrência de secas periódicas e alta evaporação. Na Sub-bacia do Rio Caraibeiras, no município de Barra de Santa Rosa, dois açudes se destacam: o Poleiro e o Curimataú, com fins de abastecimento público. O presente estudo tem como objetivo avaliar o índice de salinidade das águas desses reservatórios e sua influência nas condições sócioeconômicas da região. Os resultados obtidos através de análises físico-químicas da água, registraram uma grande concentração de sais nas águas dos açudes, restringindo o uso para o consumo humano, dessedentação dos animais e na irrigação. Esta situação modifica os hábitos das comunidades e interfere diretamente nas condições socioeconômicas da região
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Awo, Founi Mesmin. "Modes interannnuels de la variabilité climatique de l'Atlantique tropical, dynamiques oscillatoires et signatures en salinité de surface de la mer." Thesis, Toulouse 3, 2018. http://www.theses.fr/2018TOU30171/document.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, nous avons abordé plusieurs thématiques liées aux modes de variabilité climatique dans l'Atlantique tropical à l'échelle interannuelle. Les analyses statistiques nous ont permis dans un premier temps de mettre en évidence les deux principaux modes dominants de cette variabilité interannuelle: un mode équatorial et un mode méridien. Le mode équatorial est responsable d'anomalies de température de surface de la mer (SST) principalement dans le Golfe de Guinée et est identifié par des variations de la pente du niveau de la mer dans la bande équatoriale. Il est dû à des rétroactions dynamiques entre le vent, le niveau de la mer et la SST. Quant au mode méridien, il se manifeste par des fluctuations inter-hémisphériques de SST et est contrôlé par des rétroactions dynamiques et thermodynamiques entre le vent, l'évaporation et la SST. L'évaluation du couplage de ces variables clés du mode méridien nous a permis de proposer un modèle conceptuel pour expliquer les principaux mécanismes responsables des oscillations du mode méridien. Le modèle a montré que le mode méridien résulte de la superposition d'un mécanisme auto-entretenu basé sur les rétroactions positives et négatives générant des oscillations régulières de haute fréquence (2-3 ans) et d'un autre mécanisme d'oscillation basse fréquence (4-9 ans) lié à l'influence d'ENSO du Pacifique Est. Comme l'évolution de ces deux modes est fortement liée au déplacement méridien de la zone de convergence intertropicale (ITCZ) qui transporte les pluies, nous avons ensuite identifié la signature de ces modes sur la salinité de la surface de la mer à l'aide observations in situ et d'une simulation numérique régionale. Les processus océaniques et/ou atmosphériques responsables de la signature de chaque mode ont été également identifiés grâce à un bilan de sel dans la couche de mélange du modèle validé. Le bilan de sel a révélé que le forçage atmosphérique, lié à la migration de l'ITCZ, contrôle la région équatoriale tandis que l'advection, due à la modulation des courants, du gradient vertical et le mélange à la base de la couche de mélange, explique les variations de SSS dans les régions sous l'influence des panaches. [...]In this thesis, we investigate several topics related to the interannual climatic modes in the tropical Atlantic. Statistical analyses allows us to extract the two main dominant modes of interannual variability: an equatorial mode and a meridional mode. The equatorial mode is responsible for Sea Surface Temperature (SST) anomalies mainly found in the Gulf of Guinea and is linked to variations of the sea-level slope in the equatorial band. It is due to dynamic feedbacks between zonal wind, sea level and SST. The meridional mode is characterised by inter-hemispheric SST fluctuations and is controlled by dynamic and thermodynamic feedbacks between the wind, evaporation and SST. After quantifying the coupling between key variables involved in the meridional mode, we develop a conceptual model to explain the main mechanisms responsible for meridional mode oscillations. The model shows that the meridional mode results from the superposition of a self-sustaining mechanism based on positive and negative feedbacks generating regular oscillations of high frequency (2-3 years) and another low frequency oscillation mechanism (4-9 years) related to the influence of ENSO. As the evolution of these two modes is strongly linked to the meridional shift of the Intertropical Convergence Zone (ITCZ) and associated rainfall maximum, we identify the signature of these modes on Sea Surface Salinity (SSS) using in situ observations and a regional numerical simulation. Oceanic and/or atmospheric processes responsible for the signature of each mode are also identified through a mixed-layer salt budget in the validated model. The salt balance reveals that the atmospheric forcing, related to the ITCZ migration, controls the equatorial region while the advection, due to the modulation of current dynamics, the vertical gradient and mixing at the base of the mixed layer, explains SSS variations in regions under the influence of plumes. Finally, we study the Equatorial Kelvin wave characteristics and influences on the density that are involved in the meridional and equatorial mode connection processes, using a very simplified model of gravity wave propagation along the equator. After a brief description of this model, which was initially constructed to study dynamics in the equatorial Pacific, we apply it to the specific case of the equatorial Atlantic by validating its analytical and numerical solutions under adiabatic conditions. [...]
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Greiner, Eric. "Mise en oeuvre de méthodes de contrôle optimal pour l'assimilation de données in situ et satellitaires dans les modèles océaniques." Paris 6, 1993. http://www.theses.fr/1993PA066108.
Full textAbstract:
L'etude porte sur la resolution de problemes de moindres carres non lineaires rencontres dans le domaine des ecoulements oceaniques a grande echelle. L'originalite de ce travail reside dans l'approche qui est faite par la methode du controle optimal plutot que par une technique statistique. Cette methode consiste a minimiser une fonctionnelle correspondant au probleme de moindre carre etudie, le minimum de cette optimisation etant une solution du probleme. Lors des applications numeriques, le gradient de cette fonctionnelle n'est pas calcule par differences finies mais a l'aide du modele adjoint. La premiere etude de cette these concerne l'estimation des conditions initiales manquantes de modeles oceaniques tels que ceux de saint-venant, stokes et boussinesq a l'aide de donnees partielles sur l'etat du systeme. Cette etude theorique faite essentiellement en lineaire est suivie d'une application reelle, l'initialisation d'un modele shallow water non lineaire avec des donnees d'altimetrie du satellite geosat. La troisieme etude traite de l'initialisation d'un modele non lineaire de boussinesq quasi stationnaire avec des donnees de temperature et de salinite uniquement. Cette etude theorique est suivie d'une experience numerique d'initialisation d'un modele operationnel de simulation oceanique tridimensionnelle a l'aide de donnees in situ de temperature et de climatologie de temperature et de salinite. Les resultats theoriques partiels ainsi que les experiences numeriques montrent que la methode s'applique de maniere satisfaisante et qu'elle pourra etre utilisee de maniere operationnelle ainsi qu'en mode recherche pour ameliorer notre vision de l'ocean et parfaire sa description
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Michel, Sylvain. "Télédétection de la salinité à la surface des océans : variabilité de la salinité de surface d'après un modèle global de couche mélangée océanique." Paris 7, 2006. http://www.theses.fr/2006PA077206.
Full textAbstract:
En préparation du satellite SMOS de l'ESA, nous proposons une méthode pour estimer la salinité de surface des océans (SSS) à partir des observations satellitaires actuelles. Un modèle simplifié de couche mélangée océanique, basé sur la formulation "slab mixed layer" (Frankignoul et Hasselmann, 1977), est implémenté sur l'océan global avec une résolution proche de 100 km et intégré au cours d'une année climatologique. La profondeur de la couche mélangée (MLD), dérivée des observations de température de surface (SST) grâce à une technique d'inversion originale, est bien corrélée aux estimations basées sur des données in situ. Cette profondeur effective représente la pénétration des flux air-mer et assure la cohérence entre les flux, les courants et la SST. La simulation est d'abord validée en examinant le bilan de chaleur dans l'Atlantique Nord-Est, par comparaison aux mesures et aux modèles de l'expérience POMME. Puis le bilan de salinité est étudié dans le domaine global, en termes de distribution géographique et d'évolution saisonnière. L'équilibre entre les différents processus est généralement plus complexe que pour la température : le flux atmosphérique est moins prépondérant (22%), tandis que l'advection géostrophique (33%) et le mélange diapycnal (22%) contribuent fortement. Ce modèle restitue la variabilité de la SSS sur la majeure partie des océans et simule les variations journalières de SSS, qui ne sont pas représentées à l'échelle globale dans les observations actuelles. Grâce à sa simplicité et à sa rapidité, le modèle pourra aider à la calibration/validation de SMOS et fournir une estimation a priori pour l'algorithme de restitution de la SSSTo contribute to ESA's SMOS mission, we propose a method for estimating sea surface salinity (SSS) from current satellite observations and for studying the mechanisms governing ils variability. A simplified model of the ocean mixed layer, based on the "slab mixed layer" formulation (Frankignoul et Hasselmann, 1977), is implemented over the global ocean, using a near 100 km resolution, and integrated during a climatological year. The mixed layer depth (MLD), derived from surface temperature (SST) observations using an original inversion technique, is well correlated to in situ estimates. This effective depth represents the air-sea fluxes penetration and ensures consistency between fluxes, currents and SST. We first validate the simulation through examination of the heat budget in the north-eastern Atlantic, by comparing to measurements and models from the POMME experiment. Then we study the salinity budget in the global domain, in terms of its geographical distribution and seasonal evolution. The balance between the various processes appears generally more complex than for temperature: the role of atmospheric flux is less predominant (22%), while geostrophic advection (33%) and diapycnal mixing (22%) contribute more strongly. The model succeeds in reconstructing SSS variability over most of the oceans and simulates daily SSS variations, which are not represented in current observed data at a global scale. Owing to its simplicity and fast computation, the model will help for the calibration/validation of SMOS measurement and provide a first guess estimate to the SSS restitution algorithm
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Hénocq, Claire. "Préparation de l’étalonnage et de la validation des mesures de salinité SMOS : de l’influence de la stratification verticale de la salinité." Paris 6, 2009. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00471532.
Full textAbstract:
L’objectif du satellite européen SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity), lancé le 02 novembre 2009, est de mesurer par radiométrie en bande L la salinité de surface des océans (SSS) et l’humidité des sols. Pour atteindre une précision de 0. 1 – 0. 2 pss sur des cartes de SSS moyennées sur 10 jours et sur 200 km x 200 km, une phase d’étalonnage et de validation des mesures doit être réalisée. Une des techniques retenues est la comparaison entre des salinités in situ, mesurées à plusieurs mètres de profondeur et les salinités SMOS, représentatives du premier centimètre sous la surface océanique. Cette différence de profondeur peut engendrer des biais de salinité importants, notamment en cas de fortes précipitations. Cette thèse, réalisée en collaboration avec le LOCEAN et ACRI-St se concentre sur la variabilité verticale de la salinité dans les 10 premiers mètres de la couche de surface océanique et ses conséquences pour la phase d’étalonnage/ validation de SMOS. Elle propose, à partir de mesures in situ, une description des différences verticales de salinité sur l’ensemble des zones océaniques tropicales (30°N – 30°S). Une étude statistique de la relation entre ces différences verticales et un paramètre de pluie, construit à partir des mesures satellitaires de taux de précipitation est également effectuée. Pour combler le manque de mesures in situ de salinité proche de la surface, j’ai également étudié la possibilité d’utiliser des modèles théoriques pour simuler les différences verticales de salinité en cas de pluie : le modèle de circulation océanique NEMO et le modèle unidimensionnel PWP ([Price et al. , 1986]) qui calcule la profondeur de la couche de mélange.
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Philipps, Sabine. "Restitution de la salinité de surface à partir des mesures simulées SMOS." Toulouse 3, 2005. http://www.theses.fr/2005TOU30276.
Full textAbstract:
La salinité de surface de la mer (SSS) est un paramètre important pour la circulation océanique. Elle est cependant mal connue, car l'échantillonnage spatio-temporel des mesures in-situ est encore insuffisant, notamment dans l'hémisphère sud. La mission satellite SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity) a été retenue par l'ESA en tant que « Second Earth Explorer Opportunity Mission » avec un lancement prévu en 2007. Le satellite sera équipé d'un interféromètre à ouverture synthétique en bande L (1. 4 GHz) qui mesurera des températures de brillances (TB), donnant accès à la SSS dans des pixels d'environ 40 km à l'échelle globale avec une répétitivité de 3 jours à l'équateur. L'objectif de ce travail est de quantifier à l'aide d'un simulateur (fourni par Ph. Waldteufel) la précision de la restitution de la SSS mesurée par SMOS. Pour cela les caractéristiques de l'instrument et de l'océan sont prises en compte, les modèles directs et les méthodes d'inversion disponibles aujourd'hui sont utilisés. A cette fréquence, les TB dépendent également de la température de surface de la mer (SST) et de la rugosité de surface (dépendant en première approximation du vent instantané W) et une connaissance a priori de ces paramètres, provenant de données auxiliaires, sera nécessaire. L'impact sur la salinité restituée des erreurs sur ces données auxiliaires (SSS, SST et W) et du bruit instrumental sur les températures de brillance mesurées est étudié. Il apparaît que l'erreur importante (1 psu rms en moyenne) sur la SSS restituée pour un pixel provient essentiellement des erreurs instrumentales sur les TB, de la SST et de l'incertitude sur le vent auxiliaire. Pour la plupart des applications océanographiques, le « Global Ocean Data Assimilation Experiment » (GODAE) préconise une précision de 0. 1 à 0. 2 psu pour des échelles de 200km et 10 jours. Lors de ce moyennage spatio-temporel, il s'avère que les données auxiliaires et leurs erreurs ont une très grande influence sur la qualité de la SSS moyennée. Nous avons montré, en utilisant un jeu de données auxiliaires indépendant de celui utilisé pour simuler les TB, que les erreurs sur ces données auxiliaires seront corrélées et que le moyennage à l'échelle GODAE ne réduirait pas autant que théoriquement annoncé l'erreur sur la salinité (0. 27 psu au lieu de 0. 08 psu). Ces résultats permettent cependant d'atteindre la précision requise par GODAE dans les zones d'eaux chaudes ou dans les zones où le vent est connu avec une bonne précisionThe sea surface salinity (SSS) is an important parameter of the ocean circulation. Unfortunately, the spatio-temporal sampling of in-situ measurements is still to low. The satellite mission SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity) was chosen by ESA as a Second Earth Explorer Opportunity Mission with launch scheduled in 2007. The SSS will be retrieved from the brightness temperatures measured by the interferometer radiometer. The goal of this work was to estimate, using a simulator (developed by Ph. Waldteufel), the precision of the SSS measured by SMOS. The characteristics of the instrument and the ocean were taken into account and state of the art available direct models and inversion methods were used. It showed the importance of the quality of the auxiliary data used in the SSS retrieval and brought out their impact on the error reduction from SSS averaging at the expense of the time-space resolution
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Henocq, Claire. "Préparation de l'étalonnage et de la validation des mesures de salinité SMOS : De l'influence de la stratification verticale de la salinité." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00471532.
Full textAbstract:
L'objectif du satellite européen SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity), lancé le 02 novembre 2009, est de mesurer, par radiométrie en bande L, la salinité de surface des océans (SSS) et l'humidité des sols. Pour atteindre une précision de 0.1 – 0.2 pss sur des cartes de SSS moyennées sur 10 jours et sur 200 km x 200 km, une phase d'étalonnage et de validation des mesures doit être réalisée. Une des techniques retenues est la comparaison entre des salinités in situ, mesurées à plusieurs mètres de profondeur et les salinités SMOS, représentatives du premier centimètre sous la surface océanique. Cette différence verticale peut engendrer des biais de salinité importants, notamment en cas de fortes précipitations. Ce travail, réalisé en collaboration avec le LOCEAN et ACRI-St, se concentre sur la variabilité verticale de la salinité dans les 10 premiers mètres de la couche de surface océanique et sur ses conséquences pour la phase d'étalonnage/ validation de SMOS. Il propose, à partir de mesures in situ, une description des différences verticales de salinité sur l'ensemble des zones océaniques tropicales (30°N – 30°S). Une étude statistique de la relation entre ces différences verticales et un paramètre de pluie, construit à partir des mesures satellitaires de taux de précipitation est également effectuée. Enfin,pour combler le manque de salinités in situ proches de la surface, la possibilité d'utiliser des modèles théoriques pour simuler les différences verticales de salinité en cas de pluie a été étudiée. Les modèles utilisés sont le modèle de circulation océanique NEMO et le modèle unidimensionnel PWP ([Price et al., 1986]) qui calcule la profondeur de la couche de mélange.
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Roullet, Guillaume. "Equilibres en sel de l'océan mondial dans un modèle de circulation générale à surface libre." Paris 6, 2000. http://www.theses.fr/2000PA066537.
Full text
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Mignot, Juliette. "Sur la variabilité climatique de la salinité de surface en Atlantique Nord et son lien avec la circulation océanique dans un modèle couplé." Paris 6, 2003. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00005370.
Full text
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Da-Allada, Casimir. "La salinité de la couche de surface océanique dans l'océan Atlantique tropical : variabilités saisonnière à interannuelle." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00925720.
Full textAbstract:
Pour étudier la variabilité de la salinité de surface (SSS) dans l'océan Atlantique tropical aux échelles de temps saisonnières à interannuelles, nous avons utilisé des observations in-situ et satellitaires et des résultats de la modélisation océanique. Nous avons montré que la densité et la qualité des observations disponibles permettent de calculer le bilan de sel dans la couche de mélange dans le bassin Atlantique tropical. Ce bilan de sel de la couche de mélange est beaucoup plus sensible aux courants de surface qu'aux flux d'eau douce. Les mécanismes qui modulent la variabilité de la SSS dans l'Atlantique tropical et plus spécifiquement dans la région du Golfe de Guinée ont été déterminés. Il ressort qu'à l'ouest et au nord-est du bassin tropical, la variabilité saisonnière de la SSS est pilotée par l'advection et les flux d'eau douce alors qu'au centre du bassin, c'est principalement les flux d'eau douce qui contrôlent le bilan de sel. Par contre, dans le Golfe de Guinée, les flux d'eau douce ne jouent pas un grand rôle dans le bilan de sel, le cycle saisonnier de la SSS résultant en un équilibre entre les processus verticaux (advection et diffusion) qui augmentent la SSS et l'advection horizontale qui la diminue. La variabilité interannuelle de la SSS étudiée spécifiquement dans le Golfe de Guinée révèle que, dans les régions nord et équatoriale, les changements de SSS sont dus à des changements des précipitations et d'évaporation et les changements dans les processus océaniques (advection et diffusion verticale). Au sud de ces régions, seuls les changements dans les processus océaniques peuvent expliquer les anomalies de SSS. On a observée une salinisation au nord-est du Golfe de Guinée durant la période 2002-2009 qui résulte principalement d'une diminution des pluies dans la région. Enfin, nous avons montré que les fleuves ont pour rôle d'amplifier le signal de la SSS et qu'ils ont un impact sur la profondeur de la couche de mélange, les courants de surface et la température de surface de la mer.
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Da-Allada, Casimir Yélognissè. "La salinité de la couche de surface océanique dans l'océan atlantique tropical : variabilités saisonnière à interannuelle." Toulouse 3, 2013. http://thesesups.ups-tlse.fr/2150/.
Full textAbstract:
Pour étudier la variabilité de la salinité de surface (SSS) dans l'océan Atlantique tropical aux échelles de temps saisonnières à interannuelles, nous avons utilisé des observations in-situ et satellitaires et des résultats de la modélisation océanique. Nous avons montré que la densité et la qualité des observations disponibles permettent de calculer le bilan de sel dans la couche de mélange dans le bassin Atlantique tropical. Ce bilan de sel de la couche de mélange est beaucoup plus sensible aux courants de surface qu'aux flux d'eau douce. Les mécanismes qui modulent la variabilité de la SSS dans l'Atlantique tropical et plus spécifiquement dans la région du Golfe de Guinée ont été déterminés. Il ressort qu'à l'ouest et au nord-est du bassin tropical, la variabilité saisonnière de la SSS est pilotée par l'advection et les flux d'eau douce alors qu'au centre du bassin, c'est principalement les flux d'eau douce qui contrôlent le bilan de sel. Par contre, dans le Golfe de Guinée, les flux d'eau douce ne jouent pas un grand rôle dans le bilan de sel, le cycle saisonnier de la SSS résultant en un équilibre entre les processus verticaux (advection et diffusion) qui augmentent la SSS et l'advection horizontale qui la diminue. La variabilité interannuelle de la SSS étudiée spécifiquement dans le Golfe de Guinée révèle que, dans les régions nord et équatoriale, les changements de SSS sont dus à des changements des précipitations et d'évaporation et les changements dans les processus océaniques (advection et diffusion verticale). Au sud de ces régions, seuls les changements dans les processus océaniques peuvent expliquer les anomalies de SSS. On a observé une salinisation au nord-est du Golfe de Guinée durant la période 2002-2009 qui résulte principalement d'une diminution des pluies dans la région. Enfin, nous avons montré que les fleuves ont pour rôle d'amplifier le signal de la SSS et qu'ils ont un impact sur la profondeur de la couche de mélange, les courants de surface et la température de surface de la merThe objective of this thesis is to study the variability of the ocean sea surface salinity (SSS) in the tropical Atlantic Ocean, at seasonal and interannual time scales. To achieve this, we used in-situ and satellite data as well as results of ocean models. We have shown that the density and the quality of the available observations allows us to approach the salinity balance in the mixed-layer in the whole tropical Atlantic basin and mixed-layer salinity balance is more sensitive to currents than to freshwater flux. We investigate the main mechanisms which modulate the variability of the SSS in the tropical Atlantic and especially in the Gulf of Guinea. In the western and north-eastern tropical Atlantic Ocean, the seasonal variability of SSS is controlled by advection and freshwater flux whereas, in the central basin, the salinity balance is mostly due to freshwater flux. In the Gulf of Guinea, freshwater flux does not play a key role as in previous regions and the seasonal cycle of SSS is a balance between the vertical processes (advection and diffusion) that increase SSS and the horizontal advection which decrease the SSS. We focus our analysis of SSS interannual variability in the Gulf of Guinea. Results indicate that in the northern region and in the equatorial region, SSS changes are due to changes in precipitations and evaporation and changes in oceanic processes (advection and vertical diffusion) while in the southern Gulf of Guinea only oceanic process changes can explain SSS anomalies. We noted an SSS increase in the northeastern Gulf of Guinea during the period 2002-2009. We argue that it is due mainly to decrease precipitation in this region. Finally, we also showed that the effect of the runoff is to amplify the signal of SSS and can impact the mixed layer depth, the surface currents and the sea surface temperature
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Ammar, Adel. "Restitution de la salinité de surface de l'océan à partir des mesures SMOS : une approche neuronale?" Toulouse 3, 2008. http://thesesups.ups-tlse.fr/475/.
Full textAbstract:
L'inversion des mesures du satellite SMOS par des réseaux de neurones pose plusieurs difficultés, liées principalement à la variabilité des angles d'incidence observés et à l'importance du bruit de mesure. Cette thèse propose des solutions à ces obstacles dans un cas réaliste, et montre qu'une approche neuronale peut être applicable à tous les pixels de l'océan pour restituer la salinité avec une bonne précision. Concernant le choix de la base d'apprentissage, nous montrons qu'une base équi-répartie en paramètres géophysiques permet de réduire notablement les biais systématiques sur la salinité restituée qui sont dus à l'importance du bruit de mesure. Par ailleurs, une technique de prolongation de l'apprentissage permet de faire disparaître la plupart de ces défauts dans une large gamme de latitude. Les travaux accomplis pendant cette thèse ont permis de définir la méthodologie à appliquer, en phase de vol, et de fixer l'architecture des réseaux d'inversionUsing neural networks to retrieve the sea surface salinity from the observed Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS) brightness temperatures (TBs) is an empirical approach that offers the possibility of being independent from any theoretical emissivity model. We prove that this approach is applicable to all pixels over ocean, by designing a set of neural networks with different inputs. Besides, we demonstrate that a judicious distribution of the geophysical parameters in the learning database allows to markedly reduce the systematic regional biases of the retrieved SSS, which are due to the high noise on the TBs. An equalization of the distribution of the geophysical parameters, followed by a new technique for boosting the learning process, makes the regional biases almost disappear for latitudes between 40°S and 40°N, while the global standard deviation remains between 0. 6 psu (at the center of the swath) and 1 psu (at the edges)
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Taniguchi, Nancy Kazumi. "Reconstituição paleoceanográfica e inferências paleoclimáticas na margem equatorial Brasileira no Holoceno Médio e Tardio." Universidade de São Paulo, 2015. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/21/21136/tde-05112015-152610/.
Full textAbstract:
Análises sedimentológicas e geoquímicas realizadas no registro sedimentar GeoB 16204-2 (01°9.75\'S, 42°20.30\'O, 1210 m de profundidade) permitiram reconhecer três períodos com diferentes configurações paleoceanográficas e paleoclimáticas ao longo dos últimos 8100 anos para margem equatorial brasileira. O primeiro período (8100 - 5000 anos cal A.P.) foi caracterizado por condições hidrodinâmicas mais intensas, menor influência marinha e maior aporte continental, constatados por menores valores de sortable silt, maior porcentagem da fração areia, menores conteúdos de CaCO3 e maiores valores das razões de Ti/Ca e Fe/Ca. O segundo período (5000 - 2500 anos cal A.P.) apresentou maiores flutuações na intensidade das correntes de fundo e diminuição do aporte continental indicados por variações do sortable silt, moda não definida na distribuição dos tamanhos das partículas (PSD) e tendência decrescente das razões Ti/Ca e Fe/Ca. O terceiro período (2500 anos cal A.P. - presente), prevaleceram condições hidrodinâmicas menos intensas e menor aporte continental sinalizados por moda do PSD próximo a 7 Φ e menores valores das razões Fe/Ca e Ti/Ca. Ao longo dos 8100 anos ocorreu uma desintensificação da corrente de fundo, provavelmente associado a um enfraquecimento da célula de revolvimento meridional do Atlântico (AMOC) e também à migração em direção sul da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT). A migração da ZCIT além de influenciar as correntes oceânicas também contribuiu para mudanças das configurações atmosféricas favorecendo condições mais secas na região de estudo durante o Holoceno Tardio. Estimativas de temperatura e salinidade da superfície do mar revelam pouca variação nos últimos 5.000 anos, com valores próximos aos da média climatológicos atuais, 26,4°C e 36,5.Sedimentological and geochemical analyzes on sedimentary record GeoB 16204-2 (01°9.75 \'S, 42°20:30\'W, 1210 m depth) allowed to recognize three periods with different paleoceanographic settings and paleoclimatic over the last 8100 years for the Brazilian equatorial margin . The first period (8100 - 5000 cal yr BP) was characterized by more intense hydrodynamic conditions, lower marine influence and greater continental contribution, evidenced by lower values of sortable silt, higher percentage of sand fraction, lower CaCO3 content and higher values of the Ti / Ca and Fe / Ca ratios. The second period (5000 - 2500 cal yr BP) showed greater fluctuations in the intensity of bottom currents and decreased continental contribution indicated by variations of sortable silt, poorly defined mode in the particle size distribution (PSD) and decrease trend of the Ti / Ca and Fe / Ca ratios. The third period (2500 cal yr BP - present), was dominated by less intense hydrodynamic conditions and less continental contribution indicated by for mode PSD about 7 Φ and lower values of Fe/Ca and Ti/Ca ratios. Over the 8100 years there has been a weakening of North Brazilian Current, probably associated with a weakening of the Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) and also the southward migration of the Intertropical Convergence Zone (ITCZ). Besides influencing ocean currents the migration of the ITCZ also contributed to changes atmospheric conditions, favoring drier conditions in the study area during the Late Holocene. Sea surface temperature ans salinity show little change in the last 5000 years, with values close to the current climatological average, 26.4 ° C and 36.5.
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Hasson, Audrey. "Étude diagnostique de la variabilité de la salinité de surface de l'Océan Pacifique : apport des données SMOS." Toulouse 3, 2013. http://thesesups.ups-tlse.fr/2645/.
Full textAbstract:
La salinité est un paramètre essentiel de l'océan car elle impacte les processus océaniques de la sous-meso échelle à l'échelle du bassin et interannuelle. Son rôle a été souligné dans la dynamique du phénomène El Nino ainsi que dans le déplacement de masses d'eaux telles que les eaux intermédiaires subtropicales et les eaux profondes. Elle est considérée comme une Variable Climatique Essentielle par l'Organisation Météorologique Mondiale. La distribution du sel dans l'océan est le résultat d'un équilibre subtil entre le forçage de surface (évaporation, précipitation et ruissellement), l'advection horizontale de sel et les échanges avec la sub-surface (entrainement et mélange), chacun de ces termes étant d'égale importance. Même si ces processus sont connus de façon qualitative, quantifier l'effet de chacun d'entre eux est toujours une question ouverte. Cette thèse a pour but de : a) quantifier les mécanismes responsables de la variabilité de la salinité de surface dans l'Océan Pacifique tropical (principalement aux échelles saisonnières et interannuelles), b) décrire et évaluer les processus à l'origine des variations de salinité de surface pendant l'évènement La Nina de 2010-2011 et c) analyser la formation et la variabilité du noyau de maximum de sel de l'Océan Pacifique subtropical (aux mêmes échelles de temps). Différents jeux de données sont utilisés conjointement : des observations de salinité in situ (bateaux marchands, profileurs Argo. . . ), des données de salinité de surface dérivées du nouveau satellite SMOS et d'autres produits issus de mesures satellitaires (précipitations, évaporation et courants de surface) ainsi qu'une simulation spécifique d'un modèle forcéSalinity is one of the key parameters of the ocean impacting its dynamics through density. It is considered as an Essential Climate Variable. The salinity patterns result from a subtle balance between surface forcing (E-P, Evaporation minus Precipitation), horizontal salt advection (at low and high frequencies) and subsurface forcing (entrainment and mixing), all terms being of analogous importance. While processes responsible for sea surface salinity (SSS) changes are qualitatively well known, quantifying those mechanisms is very challenging and hence still under debate. My Ph. D. Research work aims at: a) quantifying mechanisms responsible for the tropical Pacific Ocean SSS variability (mainly at seasonal and ENSO time scale), b) describing and assessing mechanisms behind the 2010-2011 La Niña SSS changes, and c) analysing the formation and variability of the south Pacific subtropical high SSS core (at the same time scales). In order to do so, various datasets are used conjointly: in-situ salinity observations mainly from voluntary observing ships and Argo profilers, satellite based surface salinity (from SMOS), precipitation, evaporation and near-surface currents as well as a specific forced model simulation
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Boutin, Jacqueline. "Flux air-mer de CO2 et salinité à la surface de l'océan par télédétection et mesures autonomes CARIOCA." Habilitation à diriger des recherches, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00470532.
Full textAbstract:
Mes recherches visent à mieux décrire et comprendre la variabilité des échanges air-mer de CO2 à l'époque actuelle et celle de la salinité dans l'océan de surface. Elles s'inscrivent dans les problématiques des programmes internationnaux SOLAS (‘Surface Ocean - Lower Atmosphere Study'), ‘Global Carbon Project' et CLIVAR (‘Climate Variability and predictability'). Une des originalités de mes recherches est de privilégier les mesures autonomes (satellitaires et sur bouée dérivante) pour des études à grande échelle. A mon sens, ce type de mesures présente l'énorme avantage d'offrir un échantillonnage spatio-temporel très vaste, très différent de celui des mesures in situ réalisées a partir de bateaux, par nature ponctuelles dans l'espace et dans le temps. En contre partie, les mesures acquises de façon autonome sont souvent plus difficiles à valider et concernent un nombre de paramètres plus restreint que celles acquises lors de campagnes océanographiques, peu de paramètres étant mesurables depuis l'espace ou sur bouée instrumentée. Cela m'a conduite 1) à avoir une activité importante de validation des mesures satellitaires, activité indispensable pour évaluer la qualité des estimations réalisées à partir de ces mesures et 2) à analyser des mesures in situ en vue d'identifier les processus responsables de la variabilité du CO2 océanique et de relier cette variabilité à des paramètres déductibles des mesures télédétectées. Cette approche m'a permis de déterminer la variation saisonnière et interannuelle du flux de CO2 intégré sur le Pacifique équatorial qui a servi à valider les estimations d'un modèle biogéochimique océanique et la variation saisonnière du flux de CO2 sur une large zone dans l'océan Sud (Sud de l'Australie, Nouvelle Zélande). Elle se poursuit dans l'océan Sud, avec les mesures de plus en plus nombreuses réalisées par des bouées dérivantes CARIOCA (CARbon Interface Océan Atmosphere). Dans les prochaines années, je souhaite approfondir la compréhension des mécanismes controlant la variabilité du CO2 dissous dans l'océan Sud et ceux responsables de la variabilité de la salinité dans la couche superficielle de l'océan. Du fait de son étendue, des sous-saturations régionales en CO2 de l'océan de surface et des vents forts qui y règnent, l'océan Sud est soupçonné d'être la région océanique qui absorbe le plus de carbone. Cependant, il s'agit d'une région mal connue, peu de mesures in situ étant effectuées dans cette zone à cause des conditions météorologiques extrêmes qui y règnent. Depuis 2001, 8 bouées dérivantes CARIOCA ont dérivé entre 42°S et 52°S, totalisant 44mois de mesures horaires de la pression partielle de CO2 (pCO2), de la température, de la salinité, de la fluorescence dans l'océan de surface, de la pression atmospherique et du vent réparties sur toutes les saisons. En outre, six nouvelles bouées seront déployées dans l'océan Atlantique Sud dans les trois prochaines années. Les zones et périodes échantillonnées par les bouées CARIOCA sont presque toujours sous saturées en CO2 par rapport à l'atmosphère. Nous avons identifié, à partir de corrélations entre pCO2 (mesurées soit par bateau, soit par les bouées dérivantes), la température, la salinité ou la teneur en chlorophylle télédétectée, plusieurs grandes régions (appelées ‘provinces biogéochimiques') caractérisées par des régimes de variabilité différents (dominés soit par le mélange, soit par l'activité biologique..). En outre, les mesures CARIOCA montrent une variabilité du CO2 océanique très importante à l'échelle kilométrique, variabilité inaccessible depuis les mesures bateau. Pour déterminer le flux air-mer sur de grandes zones de l'Océan Sud, la démarche proposée est la suivante : 1) déterminer les frontières de chaque province biogéochimique ainsi que leur variabilite saisonniere au moyen de mesures télédétectées et/ou de connaissances climatologiques, 2) identifier dans chaque province les processus dominant la variabilité à moyenne échelle du CO2 océanique et les paramétrer de façon empirique en fonction de quantités accessibles par télédétection, 3) caractériser, au moins de façon probabiliste, la variabilité à petite échelle. Cette démarche devrait conduire à une meilleure compréhension des processus contrôlant les flux air-mer de CO2 dans chaque province, à une meilleure estimation de la répartition spatio-temporelle des flux et fournir ainsi des éléments de validation pour les flux déduits de modèles biogéochimiques ou de modèles inverses atmosphériques. Elle conduira en outre à une meilleure description et compréhension de l'origine de la variabilité de la salinité de surface sur cette région. En parallèle aux études sur les flux air-mer de CO2, je me suis impliquée depuis 1999 dans des études prospectives sur la télédétection de la salinité de surface de la mer (SSS) par radiométrie hyperfréquence en bande L (longueur d'onde 21cm ; la pénétration de la mesure radiométrique en bande L est de l'ordre de 1cm). La SSS est contrôlée par les échanges d'eau douce à l'interface air-mer (bilan évaporation – précipitation), par l'advection océanique et le mélange de masses d'eau de salinité différentes. Actuellement la description de sa variabilité est très imparfaite du fait du faible nombre de mesures in situ. La télédétection par radiométrie en bande L permettra de multiplier les mesures mais, à cause du faible rapport signal sur bruit de la mesure radiométrique à la SSS, la précision attendue sur une SSS individuelle est de l'ordre de 1psu, bien moins bonne que celle accessible avec les instruments traditionnellement utilisés en mer. L'instrument SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity) accepté par l'Agence Spatiale Européenne (ESA) devrait être lancé en 2007, l'instrument Aquarius accepté par la NASA devrait être lancé an 2009. L'objectif fixé pour les deux missions est d'atteindre une précision de 0.2psu pour des SSS moyennées sur 200x200km2, 10 jours. Au moyen d'un modèle d'émissivité que nous avons développé et d'un simulateur d'instrument, nous avons montré que cet objectif était réalisable avec les mesures SMOS à condition que les fortes contraintes imposées sur la précision absolue de la mesure radiométrique soient respectées et que la précision des corrections géophysiques soit particulièrement soignée (en particulier la correction de l'effet de rugosité de la surface de la mer). Je participe d'ici 2007, à des études visant à l'amélioration du modèle de transfert radiatif, à la définition des données auxiliaires et du modèle d'inversion devant être utilisés par l'Agence spatiale Européenne pour l'obtention de la SSS. Lorsque les premières mesures SMOS seront disponibles, je m'impliquerai, dans un premier temps, dans la validation des mesures afin de mieux appréhender les atouts et les défauts de ce nouveau type de mesures et d'optimiser leur utilisation pour des études scientifiques océaniques. Une fois ces mesures validées, je souhaite mettre à profit leur couverture synoptique pour mieux décrire la variabilité de la SSS, améliorer la compréhension des mécanismes qui en sont la cause et en déduire des améliorations sur les estimations de flux air-mer de CO2. En effet si pCO2 en un point donné est peu sensible aux phénomènes de dissolution/évaporation, il est par contre fortement dépendant de l'advection et des mélanges de masses d'eau différentes dont la SSS peut servir de traceur, comme par exemple l'advection de zones fortement dessalées dans le Pacifique équatorial ou les rejets de grands fleuves.
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Dinnat, Emmanuel P. "De la détermination de la salinité de surface des océans à partir de mesures radiométriques hyperfréquences en bande L." Paris 6, 2003. http://www.theses.fr/2003PA066424.
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Boyer, Montégut Clément de. "Couche mélangée océanique et bilan thermohalin de surface dans l'Océan Indien Nord." Paris 6, 2005. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011449.
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Mignot, Juliette. "Sur la variabilité climatique de la salinité de surface en Atlantique Nord et son lien avec la circulation océanique dans un modèle couple." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00005370.
Full textAbstract:
L'objet de cette thèse est l'étude du comportement des anomalies de salinité de surface (SSS) dans l'Atlantique. On étudie leurvariabilité aux échelles de temps interannuelles à décennales, leur réponse aux principaux modes de variabilité atmosphérique dans l'Atlantique Nord et leur lien avec la circulation océanique de grande échelle. Etant donné le manque d'observations de SSS sur des longues périodes et à l'échelle du bassin, le travail est essentiellement basé sur des simulations globales couplées. Dans la première partie de la thèse, la dynamique proprement dite des anomalies de SSS est analysée grâce à deux simulations couplées en conditions de contrôle étudiées successivement: le run SINT EX (ECHAM4-OPA8) et le run de contrôle du Bergen Climate Model (ARPEGE-MICOM). Nos résultats montrent que l'advection par les anomalies de courants d'Ekman est en moyenne au moins aussi efficace que le flux d'eau douce pour générer des anomalies de SSS aux échelles de temps intrasaisonnières. Ceci a pu être confirmé dans les observations. Une fois créées, les anomalies de SSS sont relativement persistantes car elles ne sont pas amorties par les flux atmosphériques, au contraire des anomalies de température de surface. Elles sont donc plus fortement influencées par les courants moyens et par la variabilité géostrophique. En fait, ces deux facteurs dominent les changements de SSS à basse fréquence sur la majorité du bassin. En utilisant un outil de calcul de trajectoires lagrangiennes, on a pu suivre en particulier la propagation d'anomalies de SSS le long des courants océaniques moyens pendant au moins 5 ans. L'analyse a été effectuée aussi bien localement que pour la réponse aux principaux modes de variabilité atmosphérique dans l'Atlantique Nord comme l'Oscillation Nord-Atlantique (NAO) et l'East Atlantic Pattern. Les résultats sont similaires. Dans la deuxième partie de la thèse, la variabilité de la circulation méridienne en moyenne zonale est analysée dans le Bergen Climate Model. L'intensification de la convection profonde dans les hautes latitudes de l'Atlantique Nord force une accéleration de la circulation méridienne moyenne avec un délai de 5 ans environ. L'influence de la NAO sur la convection profonde est également mise en évidence mais le lien entre la NAO et la c irculation méridienne se fait principalement par action mécanique du vent et n'est détectable qu'aux échelles de temps interannuelles. Le Pacifique tropical influence quant à lui la variabilité basse fréquence de la circulation méridienne moyenne dans le modèle. Le phénomène El Ni~no crée des anomalies positives de salinité dans l'Atlantique tropical. Celles-ci sont advectées en une trentaine d'années dans les hautes latitudes de l'océan At lantique Nord où elles semblent forcer une accélération de la circulation méridienne moyenne en contribuant à la déstabilisation de la colonne d'eau.
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Gueye, Mbaye Babacar. "Inversion neuronale pour la reconstruction de profils de salinité océanique en Atlantique tropical à partir de mesures de surface et de hauteurs d'eau." Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066743.
Full textAbstract:
Les échanges d'eau au sein du cycle global hydrologique sont déterminés par des contraintes mécaniques et thermodynamiques complexes qui forment les bases du système de dynamique du climat. La salinité océanique (S) est l’une des variables de ce cycle les plus délicates à observer. Les mesures in-situ ne permettent pas une bonne connaissance de la structure interne de l'océan car ne couvrent que des résolutions spatiales et temporelles souvent limitées. Alors que les mesures de surface offrent une bonne couverture spatio-temporelle. L’objectif principal de cette thèse est de reconstruire le profil de S océanique à partir des données de surface (SSH: Sea Surface Height, l’ADT : Absolute Dynamic Topography, la SST: Sea Surface Temperature, la SSS: Sea Surface Salinity) en Atlantique tropical. Le modèle d'inversion (INV2) que nous avons développé est décliné en 2 parties. La partie exploratoire a permis de savoir, non seulement, que la latitude est liée aux S de subsurface et de profondeur alors que la SSS est liée au S de proche surface et de surface mais aussi que la SSS n’est linéairement liée à aucun des paramètres de surface étudiés alors que la latitude est fortement liée à la SSH (ADT) et à la SST. Partant de cette étude préalable, nous avons mis en place INV2 qui est basé sur un algorithme séquentiel à 3 étapes (2 projections sur une SOM et une recherche optimale). INV2 a pu reconstruire les profils de S simulés par le modèle DRAKKAR avec des erreurs absolues moyennes inférieures à 0.08 psu sur presque tout le profil. Avec les mesures in situ Coriolis, les erreurs moyennes de INV2 tournent autour de 0.172 psu sur les profils individuels et 0.037 psu sur les profils moyens. Les plus fortes erreurs ont été notées au niveau de l’halocline et dans les zones de MSW. Après une évaluation, un algorithme de complétion de profils de S a été également proposé. Les performances obtenues en utilisant le modèle prouve que cette approche est adéquate pour la reconstruction 3D de S océanique quand la connaissance se limite à la surfaceWater exchanges within the global hydrological cycle are determined by complex constraints that form the basis of climate dynamics system.Ocean salinity (S) is one of the most delicate variables to monitor in this cycle. The in-situ measurements cover only limited resolutions. While surface measurements have good spatio- temporal coverage. In this thesis, we reconstruct ocean S profile in the tropical Atlantic from surface parameters (SSH-ADT, SST, SSS). The developed inversion model (INV2) comes in 2 parts. The exploratory part allowed to know that the latitude is related to the S of the subsurface and the depth while the SSS is linked to S of surface and near surface but not to the studied surface parameters. The latitude is strongly linked to the SSH (ADT) and the SST. Based on this preliminary study, we have implemented INV2 which is based on a sequential 3 steps algorithm (2 projections on a SOM and an optimal research). INV2 could reconstructed the S profiles simulated by the DRAKKAR model with mean absolute errors less than 0.08 psu on almost all the profile. With the in situ Coriolis data , the rmse are around 0.172 psu on individual profiles 0.037 psu on average profiles. The largest errors were noted at the halocline and in MSW areas. After the evaluation, a S profiles completion algorithm was also proposed. The INV2 performances obtained showed that this neural approach is adequate for 3D reconstruction of oceanic S when knowledge is limited to the surface
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Delaygue, Gilles. "Relations entre surface océanique et composition isotopique des précipitations antarctiques : simulation pour différents climats." Phd thesis, Aix-Marseille 3, 2000. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00002821.
Full textAbstract:
L'interaction entre la température des océans et la teneur isotopique des précipitations antarctiques est étudiée à l'aide d'un modèle de circulation générale atmosphérique, en distinguant différentes sources des précipitations. La contribution de ces sources est estimée pour des conditions climatiques modernes et glaciaires, il y a 21000 ans. Les variations entre ces climats résultent du refroidissement de l'océan et du renforcement du gradient méridien de température. Différentes reconstructions des températures tropicales glaciaires, mal connues, montrent leur forte influence sur la contribution des sources. Pour les latitudes polaires, la teneur isotopique des précipitations issues de chaque source est reliée à la température de la source et à sa distance au lieu de précipitation. Contrairement à l'idée développée par Boyle (1997), un refroidissement glaciaire généralisé des sources n'est pas susceptible de biaiser l'interprétation classique des isotopes en paléotempérature, car il est compensé dans nos simulations par une plus forte contribution des sources chaudes. La distribution de l'oxygène 18 dans l'océan est simulée à l'aide d'un modèle de circulation générale océanique, en prescrivant des flux isotopiques issus du modèle atmosphérique. Ces mêmes flux servent à simuler une 'salinité' passive, cohérente avec l'oxygène 18. Les différentes caractéristiques ainsi que la corrélation spatiale entre ces 2 traceurs, salinité et isotope, sont correctement reproduites. La modélisation permet d'étudier la sensibilité de leur relation aux flux de surface, et notamment à l'écoulement continental. L'effet du mélange océanique horizontal est apprécié par comparaison avec un modèle en boite. L'impact des conditions (température et humidité) et de la teneur isotopique de la surface océanique sur l'excès en deutérium des précipitations antarctiques est aussi évalué.
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Al, Mallah Maha. "Biodegradation des hydrocarbures dans les milieux sursales." Aix-Marseille 2, 1988. http://www.theses.fr/1988AIX22040.
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LEMOINE, FLAVIEN. "Changements de l'hydrologie de surface (temperature et salinite) de l'ocean austral en relation avec les variations de la circulation thermohaline au cours des deux derniers cycles climatiques." Paris 6, 1998. http://www.theses.fr/1998PA066737.
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Cette etude a pour objectif de mettre en evidence le role de la circulation oceanique dans les liens climatiques interhemispheriques a partir des archives que sont les sediments marins des oceans austral et indien. Pour cela, j'ai tout d'abord reconstruit les paleoenvironnements marins des 300 derniers ka : les changements de la salinite en surface ont ete estimes a partir de la composition isotopique de l'oxygene des foraminiferes planctoniques n. Pachyderma s. Et g. Bulloides, les variations de la circulation thermohaline a partir de la composition isotopique du carbone du foraminifere benthique c. Wuellerstorfi, enfin, l'existence d'une debacle de la calotte antarctique a ete mis en evidence grace aux comptages des elements d'origine detritique. De plus, une etude micropaleonthologique realisee a l'universite de bordeaux 1 a permis de reconstruire les temperatures de surface. Puis, j'ai etabli une echelle de temps precise de ces enregistrements a partir de dates 1 4c et a partir de la correlation graphique de la composition isotopique de l'oxygene des foraminiferes benthiques avec une courbe de reference. Les resultats montrent l'existence d'au moins deux modes de circulation oceanique : un premier, lors des optima climatiques, est equivalent a celui de la periode actuelle tandis qu'un second, caracterise par un arret de la propagation d'eau profonde originaire de l'atlantique nord au niveau de l'ocean austral, prend place lors des periodes plus froides. Dans le premier mode, la circulation thermohaline peut jouer le role de lien climatique interhemispherique en diminuant les temperatures de l'ocean austral en surface lors d'une baisse de l'intensite de celle-ci. Pour les periodes froides la circulation profonde ne peut etre un lien climatique interhemispherique en particulier car il y a tres peu d'echange entre l'ocean austral et l'eau originaire de l'atlantique nord.
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Corre, Lola. "Évolution récente des océans tropicaux : le rôle de l'influence humaine." Toulouse 3, 2011. http://thesesups.ups-tlse.fr/1673/.
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Au sein du système complexe que constitue le climat, l'océan joue un rôle primordial. D'une part, il enregistre et intègre les effets du changement climatique; d'autre part, les échelles de temps de ses variations naturelles, et notamment son inertie thermique environ mille fois supérieure à celle de l'atmosphère, en font un acteur important susceptible de moduler les effets futurs du changement climatique. Cette thèse se propose de mettre en évidence des signatures du changement climatique d'origine anthropique dans l'océan. Pour cela, nous étudions les évolutions observées de la température océanique de sub-surface et de la salinité océanique de surface, au cours des trente à cinquante dernières années. Des méthodes statistiques de détection de la réponse au forçage anthropique sont utilisées pour déterminer si une influence humaine peut être détectée dans les changements récents observésDue to its high heat capacity, the ocean integrates the surface fluxes, producing high signal-to-noise ratio at decadal and longer timescales. On the contrary, long-term changes in atmospheric variables are difficult to measure due to the atmosphere high variability on short timescales. Looking at oceanic variables is thus interesting in order to successfully detect a response to the anthropogenic climate change. This manuscript further examines recent upper ocean temperature and surface ocean salinity changes. As 80% of the excess heat caused by increasing greenhouse gas concentrations, over the last decades, has accumulated in the ocean, the rate of ocean warming is one of the best indicators of the Earth's energy imbalance. Surface ocean salinity provides Nature's largest possible rain gauge and can be efficiently used as an indicator of the changing marine water cycle. Detection methods are applied to assess whether a human influence can be detected in the recent observed changes
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Le, Bec Nolwenn. "Reconstitution des salinités et des températures des eaux de surface dans l'océan Pacifique tropical sud-ouest au cours du dernier siècle : étude multi-traceurs d'un corail scléractiniaire massif (Porites sp.) des îles Fidji." Paris 11, 2001. http://www.theses.fr/2001PA112102.
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