16 Juin 2014

Modélisation et prédiction du vent et des vagues à la surface des océans

Le premier objectif sera d'améliorer la modélisation et la prédiction du vent et des vagues à la surface des océans. La connaissance et la prédiction de l'état de la mer sont une nécessité pour plusieurs applications océaniques (navigation, activité offshore, applications côtières, routes des bateaux, usines marée-motrices, etc). L'état de mer a également un rôle important dans les modèles météorologiques et climatologiques.

CFOSAT fournira des observations du vent et des vagues en continu et sur plusieurs années, ce qui permettra d'obtenir une climatologie de la surface des océans en terme de vent, hauteur significative de vagues, longueur d'ondes et directions dominantes. CFOSAT sera aussi utile pour étudier la variabilité climatique des tempêtes ou vents extrêmes (typhons, ouragans) et leur impact sur les propriétés des océans.

Le diffusiomètre SCAT de CFOSAT fournira la vitesse et direction du vent de surface des mers. Le forçage de la surface des mers par le vent est une donnée importante pour suivre la circulation océanique ; les champs de vent de surface des mers sont aussi un élément de base important pour les prévisions océanique et les avis de tempête.

De plus, l'effet du vent sur la surface de mer est l'une des forces majeures qui contraignent les vagues de surface, la circulation océanique, ainsi que d'autres processus environnementaux océaniques. Des mesures systématiques sur le long terme permet une amélioration significative de la précision des produits environnementaux atmosphère et mers.

La performance des modèles de vagues s'est améliorée de façon significative au cours de la dernière décennie (Janssen et al. 1997, et communication personnelle de Janssen en 2006), grâce à l'amélioration de la précision du forçage par les champs de vents et à l'assimilation de données altimétriques (observations des hauteurs significatives de vagues). Néanmoins des améliorations sont encore nécessaires, en particulier pour les conditions de haute mer, d'événements extrêmes (ouragans, typhons), de tempêtes à évolution rapide, pour fournir des prédictions précises non seulement en termes de hauteur de vagues, mais aussi en termes de pic de longueur d'ondes et de direction (important pour la houle). La prédiction précise de houle de basse fréquence, se propageant sur de grandes distances depuis les régions de formation, est devenue une priorité pour les modèles de prédiction des vagues. Nous en sommes maintenant à une étape où les moyens les plus efficaces pour diminuer les erreurs dans la prédiction des vagues nécessitent l'assimilation d'observations spectrales et directionnelles de l'énergie des vagues avec une couverture globale. CFOSAT sera un démonstrateur fournissant de telles observations qui seront utilisées, d'une part, pour améliorer la physique des modèles et les valider et, d'autre part, pour contraindre les modèles par des techniques d'assimilation. Ce sera aussi un outil pour la prévision à court terme en hautûrier.

Les mesures simultanées du vent de surface et des spectres directionnels des vagues seront utiles pour contraindre à la fois la partie vent vague et la partie forte houle des modèles de prédiction des vagues.

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