Rapp. Comm. int. Mer Médit., 37,2004

145

THE ALGERIAN GYRES 

Testor Pierre 

(1)*

, Send Uwe 

(1)

, Millot Claude 

(2)

, Taupier-Letage Isabelle 

(2)

(1)

Institut für Meereskunde, FB 1: Ozeanzirkulation und Klima, PO II, Düsternbrooker Weg 20, 24105 Kiel, Germany -

ptestor@ifm.uni-kiel.de , usend@ifm.uni-kiel.de 

(2)

Laboratoire d’Océanographie et de Biogéochimie, CNRS UMR 6535, Antenne LOB-COM-CNRS, La Seyne/mer, France - 

itaupier@ifremer.fr , cmillot@ifremer.fr

Abstract

In the framework of the MATER programme, currents measurements have been collected in the Algerian basin from July 1997 until August

2002 with eulerian and lagrangian (isobaric and profiling)currentmeters. They have given evidence of two large scale, permanent and

barotropic cyclonic circulations that we named the Algerian Gyres. These gyres seemingly follow closed f/H isolines and are forced by

the alongslope circulation.

Key-words: general circulation, Algerian basin, potential vorticity conservation, lagrangian and eulerian currentmeters.

Introduction

TheMATER Programme (MTP2/MAST3)involved several field

experiments. In this framework, 12 RAFOS (isobaric) ?oats were

deployed in the eastern Algerian basin from July 1997 to July 1998.

They were designed to sample the LIW (they were slightly over-

ballasted and drifted at ~600 m instead of 300-400 m).

Simultaneously, a 9-moorings array was deployed, equipped with 5

current meters at 100, 350, 1000, 1800 and 2800 m to document the

circulation of the surface, intermediate and deep layers. They were

complemented in fall 1997 by 17 profiling ?oats, deployed to sample

the TDW (7 ?oats drifting at ~1200 m) and the WMDW (10 ?oats

drifting at ~2000 m) layers.

Results

The first dominant pattern showed by the current measurements,

was a large scale cyclonic circulation that we call the Eastern Algerian

Gyre [1]. This gyre has an elliptical shape and is characterized by a

west-east extension of ~250 km and a north-south extension of 150-

200 km. Typical velocities are ~5-10 cm/s at the periphery of the gyre

and the corresponding rotational period is ~3-4 months. From July

1997 to July 1998, both the eulerian and the lagrangian measurements

exhibit roughly the same large scale cyclonic circulation, at least at

350 m and below although such a cyclonic circulation cannot be

evidenced in the surface layer due to the large intensity of the

mesoscale, we suppose it occurs over the whole depth and can thus be

qualified as barotropic.

From December 1999 and during 2.5 years, ?oats at 1200 and 2000

m showed another unexpected large scale cyclonic circulation located

west of the Eastern Algerian Gyre (Fig. 1). This gyre, called the

Western Algerian Gyre, has an elliptical shape extending over ~300

km from west to east and over ~150 km from north to south. Typical

velocities associated with this gyre are ~5 cm/s at the peripheryand

the rotational period is ~4-5 months. 

Fig. 1 Trajectories of ?oats from July 1997 to August 2002.

f/H isolines (combined effects of topography and planetary

vorticity for barotropic motions) are closed in the whole basin (Fig. 2)

in the eastern and western parts respectively. These contours

correspond pretty well to both gyres.

First, this may confirm that the Eastern Algerian gyre is barotropic

too and that both gyres are dynamically similar. The important role of

topography is also confirmed by [2] since these general circulation

patterns are better represented in numerical models with high

resolution and the use of “partial cells” taking into account the bottom

topography in a better way.

Fig. 2 contours of potential vorticity f/H normalized by f taken at 37°45 N

and H = 2800 m.

Conclusion

These barotropic gyres, which correspond to a mean recirculation

of ~4 Sv each, reveal new aspects of the general circulation of the

western Mediterranean Sea.

They might be mainly forced, through diffusion/advection

processes, by the boundary currents [3] which ?ow cyclonically along

the continental slope.

References

1-Gascard J.-C., Rouault C. and Testor P.1999. General ocean circulation

and subsurface mesoscale eddies in the Algerian basin. 4

th

MTP

workshop, MATER, Perpignan 28-30 Octobre 1999.

2-Nayagum D., Alhammoud B., Testor P., Béranger K. & L. Mortier,

2003. A “partial cells” general circulation model of the Mediterranean,

EGS-AGU-EUG Joint Assembly, session “The Mediterranean Sea: A

Laboratory Basin for Interdisciplinary Studies”, Nice, France, April 2003.

3-Millot, C., 1999. Circulation in the Western Mediterranean Sea.

J. Marine Res.,20: 423-442.