Les marées internes sont des processus dynamiques très répandus observés de façon intense près des marges continentales. Leur signature sur la surface libre de la mer est souvent observée sur les images satellites, montrant des systèmes d'ondes complexes au dessus des marges continentales irrégulières tels que la marge Ouest-Ibérique. Leur génération et leur distribution spatiale sont l'objet du présent travail, qui explore les processus physiques derrière la génération et la propagation de ces modes baroclines, au-dessus de canyons sous-marins et de promontoires, représentatifs des structures observées sur le talus Ouest-Ibérique. La solution de marée super inertielle est étudiée par le biais de simulations numériques, utilisant des configurations de topographie, soit réalistes soit idéalisée, en océan homogène ou stratifié (configuration bi couches et stratification continue). Les bassins océaniques sont dotés de talus et plateaux continentaux de faible profondeur qui détournent la propagation des marées océaniques de leur cours naturel. Les ondes de marée côtières sont ensuite réfléchies et/ou piégées sous différents modes possibles, fonction de la latitude, de la fréquence de forçage, du relief topographique et de la stratification de la colonne d'eau. Différents accidents topographiques, tels que les canyons sous-marins, les vallées, les promontoires et les bosses peuvent façonner des marges continentales afin de créer des pentes abruptes tangentielles au talus, qui deviennent effectivement des sites de production des marées internes. L'origine des marées internes se situe dans les forces d'attraction astronomiques, mais la répartition spatiale des solutions le long des marges continentales est distincte à travers le monde. La diversité du relief topographique module de façon spécifique les solutions de courant de marée barotropes, dont l'énergie est ensuite dissipée dans les modes baroclines en de nombreux endroits accidentés et à différents instants par rapport à la phase de marée.A mi-latitude, la force d'inertie terrestre divise le spectre de marée en ondes diurnes sub-inertielles et ondes semi-diurnes super-inertielles, donnant lieu à des ajustements en différents types de modes. La modélisation réaliste de la marée barotrope le long de la marge ouest-Ibérique vérifie cette différence de comportement et devient le point de départ de la présente thèse. Alors que les composantes diurnes génèrent des modes d'ondes continentales piégées le long du littoral, les harmoniques semi-diurnes montrent des structures de courants complexes, corrélées spatialement aux canyons sous-marins locaux et aux promontoires (pour lesquels on modélise une accroissement de l'amplitude du courant de marée associé à une inversion du sens de rotation).Ces distorsions super-inertielles des ondes de marée sont analysées et interprétées en utilisant des configurations de bathymétrie idéalisées. Les configurations canyon sous-marin et promontoires sont considérées comme des anomalies (sinusoïdale de signe opposé) de la largeur du plateau continental, situées au milieu du domaine modélisé. L'onde de marée monocromatic super-inertielle forcée aux limites, tient compte de l'hypothèse d'un plateau uniforme dans la direction tangentielle. Les résultats obtenus révèlent une distorsion importante du flux de marée qui peut être interprétée par la dynamique de la vorticité du fluide dans le cadre du principe de conservation du moment angulaire. / Oceanic internal tides are ubiquitous dynamic features, densely observed near continental margins. Their sea-surface signature is frequently printed in remote sensing images, showing complex wave patterns over irregular shelves such as the West-Iberian margin. Their origin and spatial distribution is the subject of the present work, which explores the physics behind the generation and propagation of these baroclinic modes, over submarine canyon and promontory shelf features. It focuses on the study of the super-inertial tide solution by the use of numerical model simulations of realistic and idealized topography configurations, under homogeneous, two-layers and continuous stratified water columns. The ocean basins are flanked by shallow water continental margins that divert ocean tides from their natural course. Coastal tide waves are then reflected and/or trapped in several possible wave modes, function of the latitude, forcing frequency, topographic relief and water column stratification. Different shelf features, such as submarine canyons, valleys, promontories and bumps can shape continental margins to create abrupt along-shelf slopes that become effective internal tide generation sites.

Ce travail de thèse est une contribution à la description des signaux océaniques de fines échelles dans les tropiques, fines échelles objet de la futur mission altimétrique SWOT. Ces fines échelles spatiales concernent à la fois des phénomènes dits de méso et sous mésoéchelle, produits par la dynamique océanique (tourbillons, filaments) mais aussi des ondes internes (dont la marée barocline ou marée interne). Les fines échelles sont une source importante de mélange pour l'océan. La méso et sous mésoéchelle océanique traduisent une dynamique turbulente associée à des cascades d'énergie donnant lieu à des pentes spectrales sur des spectres en nombre d'onde de niveau de la mer ou d'énergie cinétique tourbillonnaire. Les pentes spectrales des spectres du niveau de la mer altimétrique sont calculées dans la bande 250-70 km, ces pentes sont très plates dans les tropiques. Par conséquence, elles sont en désaccord aussi bien avec les théories de la turbulence qu'avec les pentes des spectres du niveau de la mer des modèles numériques. Cette thèse vise à élucider ces désaccords dans le Pacifique tropical (20°S-20°N), en quantifiant les niveaux d'énergie et les longueurs d'onde relatives à la dynamique méso-échelle et aux ondes internes. L'importance de la marée interne dans les tropiques est illustrée dans le contexte régional de la mer des Salomon, où cette marée contribue à un fort mélange dans une zone de connexion entre la région subtropicale et la région équatoriale. La première partie de la thèse est une analyse spectrale 3D (fréquence, longueurs d'ondes zonales et méridiennes) de la dynamique tropicale à partir d'un modèle au 1/12°. La région équatoriale (10°N-10°S) se caractérise par une dynamique grande échelle zonale associée aux ondes équatoriales et une dynamique fine échelle (< 600 km) marquée par des mouvements préférentiellement méridiens en lien avec les ondes tropicales d'instabilité. Dans les régions non équatoriales (entre 10° et 20° de latitude) la fine échelle est davantage isotropique, concentrée dans la bande 300-70 km, et connectée à la grande échelle zonale par un continuum d'énergie traduisant l'importance de la cascade inverse. Les pentes des spectres en nombre d'onde de niveau de la mer relatives à la méso/sous-méso échelle des différentes régions sont curieusement proches des pentes théoriques typiques des moyennes latitudes,mais restent en désaccord avec celles issues des observations altimétriques. [...] / This thesis work contributes to our understanding of the fine scale oceanic signals in the tropics, that are the focus of attention for the future altimeter mission SWOT. These fine scales concern meso and submesoscale due to ocean dynamics (eddies, filaments) and internal waves such as the barocline or internal tide. Fines scales are important source of ocean mixing. Meso and submesoscale reflect turbulent dynamic associated with energy cascades giving rise to sea surface height or eddie kinetic wavenumber spectrum slope. The observed altimetric sea surface height spectral slope evaluated in the band 250-70 km are very flat in the tropics. They disagree with turbulence theories and with sea surface height spectral slope of the numerical model. This thesis aims to remove the ambiguity of this spectra flattening in the tropical Pacific (20°S-20°N) by quantifying energy levels and wavelengths related to mesoscale dynamics and internal waves. The importance of the internal tide in the tropics is then illustrated in a regional context in the Solomon Sea, where water mass mixing plays an important role in the connections between the subtropical region and the equatorial region. The first part of the thesis is based on a 3D spectral analysis (frequency, zonal and meridional wavelengths) of tropical dynamics from a 1/12° model. The equatorial region (10°N-10°S) is characterized by large zonal dynamics associated with equatorial waves and finer scale dynamics ( < 600 km) marked by preferentially meridional movements associated with tropical instabilities waves. In the non-equatorial regions (10°-20°NS) the finer scales are more isotropic and concentrated in the band 300-70 km, and are connected to the large zonal scales by an energy continuum reflecting the importance of the indirect cascade. The slopes of the modelled sea surface height wavenumber spectra over the meso/submesoscale band in the different tropical regions are curiously close to the QG/SQG theoretical spectra typical of mid latitudes, but the slopes disagree with those from altimetry observations. Including the high frequency internal waves in a 1/36° model forced by the barotropic tide shows that coherent (predictable) internal tide is the main contributor causing the flattening of the spectra in the tropics, and particularly the M2 first baroclinic mode. However, the contribution of the incoherent (non-predictable) tide dominates at scales below 70 km and still affects scales up to 200 km. [...]