Résultats

A la fin de la modélisation, nous obtenons des résultats sur de nombreuses variables. Nous nous intéresserons d'abord aux paramètres de l'océan qui influencent les courants, c'est-à-dire :

  • La salinité
  • La température de l'eau
  • La masse volumique.

En deuxième partie, nous analyserons les résultats obtenues pour les vecteurs vitesse.

Première modélisation : 1 an

Nous allons d'abord étudier les différents paramètres qui influent sur les équations des courants. Pour cela nous avons décidé de prendre leurs modélisations à deux périodes bien différentes de l'année : en hiver (décembre) et en été (juillet). 
 

La salinité

  

Image 1 : Salinité des mois de julllet (à gauche) et de décembre (à droite) en g de sel par kg de liquide

Nous pouvons observer que la salinité est plus forte au centre du gyre. Le long des grands courants (Gulf Stream) elle est plus basse. En effet, comme le la gyre est subtropicale, la température de l'air est plus élevée, ce qui entraîne une forte évaporation et donc une augmentation de la salinité.

 

Température de l'eau

Image 2 : Température à la surface de l'eau pour les mois de juillet (à gauche) et de décembre (à droite) en degré

​Plus on se dirige vers le sud, plus la température est élevée, ce qui est logique vu qu'on se rapproche de l'équateur. De plus, la température est plus élevée en été qu'en hiver . On peut également apercevoir les courants : au niveau du Gulf Stream, courant chaud, par exemple, la température est plus élevée.

 

La masse volumique

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​Image 4 : masse volumique de l'eau en kg/m​3 en juillet (à gauche) et en décembre (à droite).

La masse volumique dépend de la température de l'eau, de sa pression et de sa salinité. Lorsque la température augmente, la masse volumique diminue. Au sud de la carte, donc proche de l'Equateur, la masse volumique est plus faible que plus au Nord. C'est également le cas le long des côtes américaines, révélant bien la présence du Gulf Stream, courant chaud.

 

A présent, nous allons nous intéresser aux vecteurs vitesses.

Image 5 : Vitesse des courants suivant l'axe horizontale x en  juillet (à gauche) et en décembre (à droite).

Cette modélisation nous permet de visualiser les courants qui constituent le gyre Atlantique Nord. Tout d'abord, à l'Ouest de la carte, nous observons un courant fort passant par la pointe de la Floride et remontant le long des côtes américaines avant de se diriger vers le Nord-Est et donc vers l'Europe. Il s'agit du Gulf Stream. Ensuite, au Sud, se dessine un courant qui traverse l'océan Atlantique d'Est en Ouest. C'est le courant Nord Équatorial.

Cependant, les deux autres courants du gyre, à savoir le courant des Canaries et la dérive Nord Atlantique, sont moins bien représentés. Le courant des Canaries longe les côtes marocaines du Nord vers le Sud. Sur la carte, on voit que les vecteurs vitesse vont dans cette direction mais ils ne sont pas aussi marqués que pour le Gulf Stream par exemple. Cela est en partie dû au fait que le courant des Canaries est moins fort. En ce qui concerne la dérive Atlantique Nord, prolongement du Gulf Stream, elle est également peu visible car d'une part la zone d'étude choisie ne permet de la visualiser entièrement et d'autre part pour les mêmes raisons que le courant des Canaries.

Nous obtenons dans l'ensemble une bonne visualisation qualitative des courants du gyre, qui va nous permettre par la suite d'expliquer les trajectoires des déchets plastiques.

Néanmoins, cette modélisation a été faite sur un an, temps insuffisant pour la stabiliser. Nous ne pouvons donc pas être surs de l'exactitude des informations qu'elle nous fournit. Nous allons donc réaliser une modélisation plus longue, sur 10 ans, afin de stabiliser le modèle.

Seconde modélisation : 10 ans

En ce qui concerne la salinité, la température et la masse volumique de l'eau, nous observons que les tendances sont identiques chaque année. Au bout de 10 ans, lorsque nous avons un modèle stable, les résultats concernant ces paramètres sont pratiquement identiques à ceux de la première année. Nos interprétations précédantes restent donc valables, ce qui était déjà prédictibles, lorsque l'on compare avec les données réelles observées.

Intéressons nous maintenant aux courants.

Modélisation sur 10 ans

Nous observons toujours les courants décrits précédemment, cependant en 10 ans il y a une nette évolution du modèle. Sur la vidéo, il semble se stabiliser vers la cinquième année. Comparons maintenant la première et la dernière année de la modélisation. 

Modélisation des mois de juillet pour l'année 1 (à gauche) et l'année 10 (à droite)

Tout d'abord, nous remarquons que les vitesses modélisées lors de la première année sont plus importantes que la dernière année mais l'on observe tout de même que les tendances sont identiques. Les grands courants sont les mêmes. La stabilisation du modèle joue donc un rôle essentiellement sur la valeur des champs de vitesse et le modèle nous fournit donc dès la première année une représentation qualitative tout à fait correcte. 

Toutefois, pour obtenir une meilleure modélisation, il faudrait augmenter la précision des calculs (maillage plus fin, raffinage du maillage aux niveaux des courants principaux, ...)

De plus, cette représentation n'est que qualitative. Elle nous donne uniquement une idée des tendances des courants océaniques.