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Thesis (Ph. D.)--University of Hawaii at Manoa, 2003. / Includes bibliographical references (leaves 206-209).

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Approved for public release; distribution is unlimited. / Large-scale circulations in the 15-25 day period over the western North Pacific during northern summer were determined using the leading modes of a Singular Value Decomposition of 850 hPa winds and outgoing longwave radiation. Composites were constructed to define the wave patterns' structural characteristics. Their evolution is characterized by alternating cyclonic and anticyclonic equatorial anomalies that are linked to anomalous convective activity. Mid-latitude perturbations appear to contribute to the growth of new equatorial disturbances. Variability within the cycle is examined relative to variations in the basic state vertical wind shear and zonal wind convergence or divergence in the region equator-10ðN, 140ðE-160ðE. For the 50 cases in a basic state with easterly vertical wind shear and convergence, westward-moving waves propagate farther northwestward, wavelength contraction is greater, their orientation changes from east-west to southwest-northeast, and waves appear to be coupled with a Southern Hemisphere mid-latitude wave train. For the zonal wind divergence set, wave activity occurs farther eastward, circulations maintain a longer wavelength and more zonal orientation, and linkage with the Southern Hemisphere mid-latitudes is minimal. A statistically-significant relationship exists between the 15-25 day wave phase and tropical cyclone activity. Formation frequency and preferred locations are modulated by the 15-25 day wave. / Lieutenant, United States Navy

Dans les milieux aquatiques, les facteurs liés à l'hydrodynamique et au mélange aux échelles de la turbulence sont déterminants pour le transport des substances chimiques et des micro-organismes. Ce travail s'intéresse à ces phénomènes physiques et se situe à la frontière entre la limnologie physique et l'océanographie physique, au travers de l'étude de deux cas : le lac Pavin (Auvergne, France) et la région d'upwelling au large du Pérou. Un des intérêts de ce travail réside dans le changement d'échelle de l'observation de milieux naturels aquatiques allant de l'échelle millimétrique (étude de la microstructure dans le Lac Pavin) à l'échelle de la centaine de kilomètres (étude des ondes de Rossby). Le Lac Pavin est le seul lac méromictique français, ce qui signifie que le compartiment inférieur du lac ne se mélange pas annuellement. La méromicticité concerne pourtant bien d'autres bassins, plus connus et plus vastes comme la Mer Noire, la Mer Caspienne, le lac Baïkal, d'où son importance écologique. Sa méromicticité lui confère des propriétés physiques particulières, étudiées dans le cadre de cette thèse. L'étude de la variabilité du mélange diapycnal à différentes échelles de temps et d'espace dans le lac Pavin au travers de mesures de microstructure et de surveillance en continu des principaux paramètres physiques a conduit à mettre en évidence la variabilité de la stabilité de la colonne d'eau à l'échelle interannuelle. Par ailleurs, les propagations d'ondes internes de gravité sont étudiées dans ce cadre particulier à l'aide d'un modèle linéaire bidimensionnel. Elles génèrent des mouvements advectifs verticaux importants dans toute la colonne d'eau dont il faut tenir compte dans les protocoles d'échantillonnage chimiques ou biologiques. Enfin, une intrusion sous lacustre semble avoir une grande importance dans la détermination de la profondeur du mélange hivernal et le maintien de la méromicticité. La zone de l'upwelling du Pérou est parmi les plus poissonneuses au monde. Elle est caractérisée par une forte productivité primaire, observable par satellite. L'observation des ondes de Rossby a permis de mettre en évidence qu'elles génèrent plus de 50% de la variabilité observée à l'échelle intra saisonnière sur la concentration en chlorophylle de surface, à distance des côtes. Les ondes transportent la chlorophylle vers le large et participent à la détermination de l'extension de la zone de forte productivité primaire. A travers des mesures variées allant de la microstructure à l'observation satellite et grâce à l'utilisation de modèles conceptuels, la thèse met en évidence l'influence certaine des facteurs hydrodynamiques sur l'organisation des paramètres biogéochimiques de ces deux écosystèmes

Thesis (Ph. D.)--Massachusetts Institute of Technology and Woods Hole Oceanographic Institution, 1981. / Includes bibliographical references (p. 210-215).

Thesis (Ph. D.)--Massachusetts Institute of Technology, Dept. of Meteorology, 1981. / Supervised by Peter B. Rhines. Includes bibliographical references (leaves 210-215).

The linear response of a two layer ocean model to a periodic wind stress curl in the presence of bottom topography has been investigated. For periods much less than the time taken for the wind generated baroclinic Rossby waves to pass over the topography (i.e. 'short' periods), the ocean response is primarily that for a homogeneous ocean and thus strongly modified by topography. For periods much longer than this time (i.e. 'long' periods), the Rossby waves compensate for the effect of topography and the non-topographic Sverdrup balance holds. For the Atlantic at 25°N, the long period limit is of the order of years to decades, so at annual period the non-topographic Sverdrup balance is not applicable. Variations in transport can be forced by a wind stress over varying topography, and by the passage of a coastal baroclinic Kelvin wave over varying topography. The relative importance of the above dynamical considerations for the Florida Current can only be determined from a model calculation involving realistic winds, topography and geography. Such a model calculation has been done with observed Bunker wind stress over a two layer ocean. The predicted variation has a Summer maximum and a Fall minimum, in agreement with the measurements of Niiler and Richardson [1973] and more recent STACS data. The one layer model has been forced by monthly means of ATOLL wind stress for the years 1981-1984. The predicted variation was found not to be in agreement with concurrent STACS measurements. A comparison was made between the Bunker winds and the ATOLL winds via various diagnostics. It was found that the meridional component of the wind, which is crucial to the overall Bunker Summer maximum, is of much reduced importance for the ATOLL winds. This could account for the lack of predicted Summer maxima.