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Yann LEREDDE 1, Héloïse MICHAUD 1,2, Patrick MARSALEIX 2, Claude ESTOURNEL 2 Novembre 20091 1.Géosciences Montpellier 2.LA Toulouse

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Présentation au sujet: "Yann LEREDDE 1, Héloïse MICHAUD 1,2, Patrick MARSALEIX 2, Claude ESTOURNEL 2 Novembre 20091 1.Géosciences Montpellier 2.LA Toulouse"— Transcription de la présentation:

1 Yann LEREDDE 1, Héloïse MICHAUD 1,2, Patrick MARSALEIX 2, Claude ESTOURNEL 2 Novembre Géosciences Montpellier 2.LA Toulouse Courants induits par les houles en zones littorales et pré-littorales

2 La station BESSète Station météo Bouée Datawell ADCP BESSète sous 70 m de fond

3 Nord 15 m/s Ouest Nord Sud Vent à Sète Série temporelle de données mesurées entre le 12 février et le 25 mars (a)Vents à la station météorologique de Sète (b) Hauteur significative de la houle mesurée à la station BESSète, (c) Courants mesurés à la station BESSète. Série temporelle de données mesurées entre le 12 février et le 25 mars (a)Vents à la station météorologique de Sète (b) Hauteur significative de la houle mesurée à la station BESSète, (c) Courants mesurés à la station BESSète. Période Janvier-Mars 2007

4 Collioure (66) le 18 février 2007

5 Vent SE 5 Mesures Modélisation Série temporelle de données mesurées entre le 12 février et le 25 mars (a)Vents à la station météorologique de Sète, (b) Hauteur significative de la houle mesurée à la station BESSète, (c) Courants mesurés à la station BESSète. Courants simulés à la station BESSète entre le 12 février et le 25 mars 2007 par le modèle Symphonie. Tempête du 18 février 2007

6 Profils verticaux de vitesses observées et simulées le 18 février 2007 Impacts sur les transports sédimentaires pendant les tempêtes Impacts sur les transports sédimentaires pendant les tempêtes Vents de Sud-Est modérés (localement 10 à 15 m/s) Vents de Sud-Est modérés (localement 10 à 15 m/s) Très forts courants mesurés sur le plateau ||U|| > 0,8 m/s Très forts courants mesurés sur le plateau ||U|| > 0,8 m/s Courants simulés sous-estimés (< 0,5 m/s) Ajouter les effets de la houle dans le modèle ? Houle forte ( Hs> 5m) Houle forte ( Hs> 5m)

7 Septembre-Novembre 2008: la station Aresquiers Station météo Bouée Datawell ADCP BESSète ADCP Aresquiers

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11 Vitesse près du fond (1,6 mètres au dessus du fond) Hauteur significative de la houle 1 er nov

12 Profil vertical de vitesse à lapex de la tempête, le 1 er nov Vent: 15 m/s Sud-Sud-Est Houle: Hs = 3,6 m Tp = 10 s Dp de Sud-Est

13 Peut-on mettre en évidence de tels courants (« liés à des épisodes de houle ») ? sur le plateau du golfe de Gascogne ? à des profondeurs comprises entre L/2 (« limite daction des vagues ») et H/0,78 (« profondeur de déferlement ») avec H hauteur et L longueur donde de la houle Lien avec Epigram ? Nouvelles de la manip Biscarosse ?

14 Transferts de Quantité de mouvement à léchelle pré-littorale ? Houle Sédiment VentCourants Vagues Littoral Côtier pression ?

15 Lapproche « tensions de radiation » Tensions de radiation = flux supplémentaire de moment lié à la présence des vagues 15 Représentation des variations de pression liées aux vagues : explication physique de la notion de tensions de radiation (d'après Longuet-Higgins et Stewart, 1962). Où Uorb est la vitesse orbitale des vagues, ρUorb² le flux de moment lié à la présence des vagues et Pw la pression en présence de vagues

16 Approche par tensions de radiations (Phillips 1977) dans les équations de conservation barotropes Où : 16 Extension en 3D: Mellor (2003) Première implémentation Cléa Denamiel (2006) dans le modèle Symphonie

17 3 m above bottom currents in the Banyuls Bay the 12 november 1999 at 18 h (climax of the storm) SYMPHONIE model Stokes velocities (REFDIF) S-SWELL model Thèse Cléa DENAMIEL ~10 km Dans la baie de Banyuls…

18 3D Coastal circulation model : Symphonie (SY) Sediment transport model Nearshore wave model : SWAN Wind-wave generation and propagation model : WW3 Atmospheric Model: ALADIN Thèse Héloïse Michaud ( )

19 Travail de thèse de Héloïse Michaud - Tests sur différents cas académiques de différentes paramétrisations - Symphonie SY with exponential profile - SY with square exponential profile - SY with uniform profile - SY with Mellor profile - Shorecirc Exemple:

20 Simulations génération/propagation des vagues Modèles WW3 et SWAN 20 Travail de thèse de Héloïse Michaud Hauteur significative de la houle à Sète du 27/10/08 au 5/11/08 Tempête Septembre-Novembre 2008

21 21 Force de gradients de tension de radiation intégrée sur la verticale Vitesse de Stokes intégrée sur la verticale

22 22 Courant intégré sur la verticale le 3/11/08 à 6h Courant en surface le 3/11/08 à 6h

23 Du golfe dAigues-Mortes à Biscarosse…

24 Bathymétrie originale (remerciements à N. Bruneau) Domaine de modélisation Biscarosse (Landes)

25 Bathymétrie originale (remerciements à N. Bruneau) Bathymétrie utilisée pour limiter les effets de bord Domaine de modélisation Biscarosse (Landes)

26 Amplitude Houle Amplitude houle WSW Simulation SWAN Amplitude houle WNW Simulation SWAN

27 Vstokes de surface Houle de WNW (SWAN) Vitesses de Stokes Vstokes de surface Houle WSW (SWAN)

28 Résultats Symphonie-S (après 12h) Houle WSW Surface Fond

29 Résultats Symphonie-S (après 12h) Houle de WNW Surface Fond

30 Elevation de la surface libre (cm) Houle WNW Houle WSW

31 Perspectives: Ardhuin, Bennis … montrent aujourdhui les défauts théoriques et conceptuels de lapproche par gradients de tensions de radiation 3D Bennis, 2010: Mise à disposition déquations implémentables: Houle Vent Courants Vagues Implémentation dans Symphonie a - aw aw oc Organisation Propagation

32 Perspectives EPIGRAM Phase 2: Simulations « réalistes » pour la période et la zone observée (manip Biscarosse) Objectifs: Valider (ou invalider) les modèles développés. Comprendre les processus. Mettre en évidence les problèmes de modélisation, de paramétrisation. Deadline: fin 2010 Phase 3: Retour vers des simulations académiques pour des cas de houles typiques de tempête (de période de retour décennales et centennales). Objectif: Prévoir les zones potentielles (sur le plateau interne) de courants induits par la houle lors des tempêtes atlantiques Cas des tempêtes de janvier 2009 et février 2010 ? Lien avec le thème « Circulation induite par le vent » Deadline: mi 2011


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