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Quelques idées sur limpact du vent et des vagues sur la dynamique du plateau (Vincent Rossi, Thomas Meunier, Véronique Garçon, Yves Morel + discussions.

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1 Quelques idées sur limpact du vent et des vagues sur la dynamique du plateau (Vincent Rossi, Thomas Meunier, Véronique Garçon, Yves Morel + discussions Fabrice Ardhuin + com. vagues)

2 Généralités

3 3 EPIGRAM VENT 2009 Crues hivernales (10 et 14 Fev. 2004) Modèle (SST) Observation Sat

4 4 EPIGRAM VENT 2009 Crues hivernales (10 et 14 Fev. 2004) Modèle (SSS)

5 5 EPIGRAM VENT 2009 Operations during MOUTON2007

6 6 EPIGRAM VENT 2009 Density Chl a

7 7 EPIGRAM VENT 2009 UVUV

8 8 A « PV thinking » approach of upwelling dynamics

9 9 EPIGRAM VENT 2009 PV = cstt => f h/Hrest + geostrophy => « Kelvin » currents : U = k U k e y / R k At the coast V (y=0) = 0 => U = y x => U k = k t Upwelling development Importance of barotropic mode (Ro ~ 500 km) (y=0)

10 10 EPIGRAM VENT 2009 OBrien & Hurlburt (1972), Rossi et al (2009)

11 11 EPIGRAM VENT 2009 "en lien avec la turbidité" Thomas Meunier Vincent Rossi

12 12 EPIGRAM VENT 2009 Transport et impact sur le courant alongshore Ek Ecoast = Ek e y/Re => Transport net vers côte V = grad P V trop = Ao t e Jusquà équilibre avec frottement fond y/Re

13 13 EPIGRAM VENT 2009 Transport et impact sur le courant alongshore, mode barocline Ek Ecoast = Ek e y/Rd => Transport net vers côte V = grad P X V cline = min(Bo t, V max ) e Jusquà équilibre outcropping y/Re

14 14 EPIGRAM VENT 2009 V trop = Transp * f t/H ( f U =g * grad zeta et int_0^t Transp = zeta * Rd) jusqu'à equil. Bottom fric V trop (max) = (f Transp / Cd) => Umax ~ 0.25 m/s OK SI TRANSPORT (FORCAGE) CONSTANT (SPATIALEMENT) Transport, frottement et Vtrop limite 1/2

15 15 EPIGRAM VENT 2009 Transport (forçage/tension/…) variable Curl de tension => terme non conservatif mais peut être traité = o e y/L V trop = f Transp t / H * ( e + 1/ ((R/L) - 1)( e - e ) Jusquà équilibre avec frottement fond y/L y/R 2

16 16 EPIGRAM VENT 2009 Conjonctures sur leffet des vagues

17 17 EPIGRAM VENT 2009 La station BESSète Station météo Bouée Datawell ADCP BESSète Yann Lerrede (epigram2009)

18 18 EPIGRAM VENT 2009 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 Yann Lerrede (epigram2009)

19 19 EPIGRAM VENT 2009 Vent SE 19 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 Yann Lerrede (epigram2009)

20 20 EPIGRAM VENT 2009 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) Yann Lerrede (epigram2009) Manque Vtrop~ 0.3 m/s Transp ~ 2 m^2/s

21 21 EPIGRAM VENT 2009 Transport de Stokes (dû aux vagues) Transport systématiquement « positif » (vers côte) downwelling

22 22 EPIGRAM VENT 2009 Problème : En milieu tournant Stokes drift est compensé Hasselman (1970/1971) Xu & Bowen (JPO 1994)

23 23 EPIGRAM VENT 2009 Effet visqueux sur les vagues casse la compensation Longuet Higgins (1972) Xu & Bowen (JPO 1994)

24 24 EPIGRAM VENT 2009 Nu = 10^-4 m^2/s Mu = 10^-6 m^2/s Transport total (barotrope)

25 25 EPIGRAM VENT 2009 Nu = 0.01m^2/s Mu = 0.01m^2/s Transport total (barotrope)

26 26 EPIGRAM VENT 2009 => Umax ~ 0.25 m/s = 2 m^2/s si coeff. réducteur (compensation+viscosité) ~ 0.15 Conclusion IMPACT DES VAGUES SIGNIFICATIF SUR FRANGE COTIERE DE PLUSIEURS KM (SI TRANSPORT BAROTROPE SUFFISANT)


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