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TitreA modeling study of the impact of major storms on seabed shear stress and sediment transport on the Grand Banks of Newfoundland
AuteurLi, M Z; Wu, Y; Han, G; Prescott, R H; Tang, C C L
Sourcevol. 122, no. 5, 2017 p. 4183-4216, https://doi.org/10.1002/2016JC012215 (Accès ouvert)
Année2017
Séries alt.Secteur des sciences de la Terre, Contribution externe 20160176
ÉditeurWiley-Blackwell
Documentpublication en série
Lang.anglais
DOIhttps://doi.org/10.1002/2016JC012215
Mediaen ligne; numérique
Formatspdf (Adobe® Reader®); html
ProvinceTerre-Neuve-et-Labrador; Région extracotière de l'est
SNRC1; 2C; 2E; 2F; 10/NE; 11A; 11B; 11G; 11H; 11I; 11J; 11L; 11M; 11N
Lat/Long OENS -60.0000 -44.0000 50.0000 42.0000
Sujetsmarges continentales; plate-forme continentale; sédiments marins; sables; contrainte de cisaillement; transport des sediments; climat; météorologie; tempêtes; océanographie; courants; courants de fond; courants de marée; simulations par ordinateur; établissement de modèles; bathymétrie; érosion; accretion; analyses granulométriques; sedimentation; Plate-Forme de Terre-Neuve; géologie marine; géologie des dépôts meubles/géomorphologie; Nature et environnement; Sciences et technologie
Illustrationslocation maps; geoscientific sketch maps; tables; time series; plots
ProgrammeGéo-risques marins, Géoscience pour la sécurité publique
Diffusé2017 05 22
Résumé(disponible en anglais seulement)
Waves, current and sediment transport processes in major storms on the Grand Banks of Newfoundland were simulated using integrated wave, three-dimensional tidal and ocean currents, and combined-flow sediment transport models. While the tidal and circulation currents are low and cause little sediment transport, storm-induced waves and currents enhance bed shear velocity by more than 5 times and cause wide occurrence of transport of medium sand over the entire Grand Banks. The storm impact on shear stress and transport strongly depends on water depths and the greatest impact occurs over the bathymetric highs on southeastern Grand Bank where the maximum shear velocity reaches 15 cm s-1 and the maximum transport rates are >5 kg m-1 s-1. The direction of sediment transport rotates clockwise progressively through nearly 360° during the passage of a storm. Although peak transport typically occurs on central and southeastern Grand Bank with a southeasterly direction, the magnitude, direction and timing of peak transport show strong spatial and temporal variability. The variability of the peak transport largely depends on the timing and relative intensity of the waves and the total bottom currents which in turn depends on the addition of the storm-induced and tidal currents. The calculation of the maximum transport potential suggests that sediments as coarse as small pebbles are mobile in depths < 80 m under 1:1 year storms and that medium sand transport occurs in depths as deep as 200 m during major storms. Sediment transport modelling results corroborate the observed sediment erosion and accretion patterns.
Résumé(Résumé en langage clair et simple, non publié)
Les violentes tempêtes hivernales provoquent d'énormes vagues et de forts courants de fond qui ont des répercussions sur le fond marin des Grands Bancs de Terre-Neuve. Nous avons étudié les répercussions sur le fond marin et les processus de transport des sédiments pendant de grandes tempêtes sur les Grands Bancs au moyen d'une méthode de modélisation numérique. Tandis que les courants de marée et les courants de circulation sont faibles et causent peu de transport des sédiments, les ondes et les courants de tempête augmentent la vitesse de frottement sur le lit plus de 5 fois et causent une grande occurrence du transport de sédiments sur la totalité des Grands Bancs. Les répercussions des tempêtes sur les contraintes de cisaillement et sur le transport des sédiments sont plus grandes au-dessus des eaux peu profondes du sud-est des Grands Bancs, où la vitesse de frottement maximale atteint 15 cm s-1 et où les taux de transport maximaux sont de >5 kg m-1 s-1. La direction du transport des sédiments effectue une rotation en sens horaire progressivement durant le passage d'une tempête. Les sédiments grossiers comme les petits cailloux sont mobiles à des profondeurs de < 80 m dans les tempêtes à récurrence annuelle et le transport de sable à grains moyens se produit à des profondeurs aussi élevées que 200 m durant les grandes tempêtes.
GEOSCAN ID299241