Geostrophic instabilities of a front in a stratified rotating fluid

Abstract

Les instabilités d'une région de front dans un fluide stratifié en rotation sont étudiées. On s'intéresse plus particulièrement à l'instabilité dite de Rossby-Kelvin, qui existe grâce au couplage d'une onde de Rossby et d'une onde Kelvin. La stabilité linéaire d'un front dans un fluide à deux couches est étudiée numériquement par la méthode de collocation. Les résultats de Sakai (1989) pour le cas de deux couches d'égale hauteur sont confirmés et ceci valide notre approche. Celle-ci permet d'étendre ces résultats aux cas non-symétriques et au cas où le front intersecte le fond ou la surface. Ensuite, la stabilité d'un front dans un fluide continuement stratifié est analysée par des simulations numériques à l'aide du modèle méso-échelle WRF (Weather Research and Forecast). L'existence de l'instabilité de Rossby-Kelvin dans un fluide stratifié est ainsi confirmée, avec des taux de croissance comparables au cas du fluide à deux couches.