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

Généralités

Crues hivernales (10 et 14 Fev. 2004) Modèle (SST) Observation Sat

Crues hivernales (10 et 14 Fev. 2004) Modèle (SSS)

Operations during MOUTON2007

Density Chl a

U V

A « PV thinking » approach of upwelling dynamics

Upwelling development PV = cstt => z = f h/Hrest + geostrophy => « Kelvin » currents : U = Sk Uk e tx y y / Rk At the coast V(y=0) = 0 => U = t (y=0) => Uk = tk t Importance of barotropic mode (Ro ~ 500 km)

O’Brien & Hurlburt (1972), Rossi et al (2009)

"en lien avec la turbidité" Thomas Meunier Vincent Rossi

Transport et impact sur le courant alongshore V = grad P y/Re Vtrop = Ao t e Jusqu’à équilibre avec frottement fond Ek Ecoast = Ek e y/Re => Transport net vers côte

Transport et impact sur le courant alongshore, mode barocline V = grad P X y/Rd Ecoast = Ek e Ek V = grad P y/Re Vcline = min(Bo t, Vmax) e Jusqu’à équilibre outcropping => Transport net vers côte

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

t = to e Transport (forçage/tension/…) variable Curl de tension => terme non conservatif mais peut être traité t = to e y/L 2 y/L y/L y/R Vtrop = f Transp t / H * ( e + 1/ ((R/L) - 1)( e - e ) Jusqu’à équilibre avec frottement fond

Conjonctures sur l’effet des vagues

La station BESSète Yann Lerrede (epigram2009) Station météo Bouée Datawell ADCP BESSète

Yann Lerrede (epigram2009) Période Janvier-Mars 2007 Vent à Sète 15 m/s Nord Ouest Nord Sud Série temporelle de données mesurées entre le 12 février et le 25 mars 2007. Vents à la station météorologique de Sète Hauteur significative de la houle mesurée à la station BESSète, (c) Courants mesurés à la station BESSète.

Yann Lerrede (epigram2009) Tempête du 18 février 2007 Yann Lerrede (epigram2009) Vent SE Mesures Modélisation Série temporelle de données mesurées entre le 12 février et le 25 mars 2007. 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. 19

? Yann Lerrede (epigram2009) Manque Vtrop~ 0.3 m/s  Transp ~ 2 m^2/s Vents de Sud-Est modérés (localement 10 à 15 m/s) Très forts courants mesurés sur le plateau ||U|| > 0,8 m/s ? Houle forte ( Hs> 5m) Manque Vtrop~ 0.3 m/s  Transp ~ 2 m^2/s Ajouter les effets de la houle dans le modèle ? Courants simulés sous-estimés (< 0,5 m/s) Impacts sur les transports sédimentaires pendant les tempêtes Profils verticaux de vitesses observées et simulées le 18 février 2007

Transport de Stokes (dû aux vagues) Transport systématiquement « positif » (vers côte)  downwelling

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

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

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

Transport total (barotrope) Nu = 0.01m^2/s Mu = 0.01m^2/s

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