Assimilation dans les modèles d’océan  Actions communes en cours LEGOS/POC - NOVELTIS –Participation conjointe au projet européen MFSTEP Rôles complémentaires sur l’outil VIFOP Rôles complémentaires sur l’exploitation temps réel (TOP) de NWMED –Thèse de J. Lamouroux (contrat CIFRE): “Sensibilité aux forçages atmosphériques et assimilation de données spatiales et in situ dans un modèle à surface libre du Golfe de Gascogne et du Plateau Européen”  Thèmes potentiellement porteurs de collaboration –Outils d’assimilation de données et d’estimation/inversion pouvant être intégrés à des démonstrateurs –Optimisation de réseaux d’observation et études d’impact (OSEs, OSSEs); validation ou même définition des étages de traitement via l’assimilation; observations ciblées –Participation à des expériences-pilote de prévision océanique en interface avec l’opérationnel (MERCATOR, MFS) –Prédicibilité & sécurité maritime et industrielle (dérives, surcotes, etc.)  Modes de collaboration –Réponses communes ou coordonnées aux AO; partenariat industriel (outils): diffusion, SAV, etc.; thèses CIFRE

Développement d’outils d’estimation et d’assimilation dans l’océan côtier  Poser le problème de downscaling comme un problème d’estimation utilisant les mesures locales, une ébauche locale, et une ou plusieurs solutions grande échelle  Développement de codes d’estimation/assimilation indépendants des modèles: VIFOP, SEQUOIA, EnKF/S  Applis en Méditerranée Nord-Ouest (MFSTEP: GdL, PC) et Atlantique Nord-Est (MERSEA: GdG)  Exploration du sous-espace d’erreur des modèles côtiers à l’aide de méthodes d’ensemble 3DFD model + VIFOP initialization from MERCATOR GCM solution interpolated i.c.soptimized i.c.s Bathymetry

SEQUOIA: towards an estimation code for downscaling and assimilation  native f90, LGPL/CeCill  sap sequential driver (0.90)  akern-bb estimation kernel (0.95) –global inverse with 3-D multivariate EOF error modelling –structured (FD) or unstructured (FE) grids with coastal enhancements –search/interpolation primitives –Pham et al. (1998) form of gain –ensemble formulation (can be integrated in EnKF/S)  most of SOFA heritage is/will be ported to SEQUOIA  VBA kernel project tassimtassim+2h MOG2D SOE eta_assim - eta_free error modelling along EnEOF-1 (Lamouroux) + ongoing SOEs in NWMED 3DFD model (Mangiarotti, Dufau, Jordà)

Error estimates via ensemble modelling Perturbation strategy Multivariate ensemble statistics Perturbed system simulations POC cluster: 24+1 PCs - “Scientific” uses: error subspace, MCMC, etc. - Fcst/bkgd error covariance modelling Assimilation/downscaling (SEQUOIA) Variational downscaling (VIFOP) Ensemble Kalman Filter/Smoother Ensemble stats 3-D multivariate EOFs Predictability scores - Binary events (Brier score) - Continuous variables Array design - STEx, MTEx - Representers, PEV Model, forcings, b.c.s,... Assumptions on system error sources Wind stress + pressure Bathymetry River runoff Turbulence (meso, mixing) Large-scale circulation (SVD, ESSE, etc.)

Ensemble spread reduction by assimilation (Mourre et al., 2004) SLA, 7-31 Dec. 1998, point N no assim JASON assim Ensemble variance reduction

Approximate representer functions Error statistics in shelf seas are non-stationary! (Mourre et al., 2004) doi(sla), Aberdeen tg 29 Dec Z doi(sla), point N 29 Dec Z doi(sla), Aberdeen tg 14 Dec Z doi(sla), Aberdeen tg 18 Dec Z doi(sla), Bremerhaven tg 14 Dec Z doi(sla), Bremerhaven tg 18 Dec Z Doi(sla)(t) along section containing Aberdeen tg Dec. 1998

MFSTEP TOP in regional models, 3 Oct VIFOP downscaling from OPA16 GCM + text bulletin

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