Activités de NOVELTIS Toulouse, 12 octobre 2004

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1 Activités de NOVELTIS Toulouse, 12 octobre 2004
Altimétrie & Océanographie NOVELTIS: E. Jeansou / G. Jan CALibration/VALidation JASON-1 Campagnes de mesures Projet ALBICOCCA TOSCA LEGOS: Y. Ménard / R. Morrow 2004/10/12 NOV-5034-SL-011

2 Calibration et Validation du Radar Altimètre de JASON-1
Projet : CNES / NASA Partenaires : CNES, Observatoire Côte d’Azur (OCA), POC, JPL, Météo-France. Objectif : Estimer le biais absolu de l’altimètre de Jason-1. Précision de la mesure [1cm]. Méthode in-situ indépendante de l’altimétrie / à la globale. Points clés : Traitements spécifiques des données altimétriques pour calculer les hauteurs de mer (SSH) / Amélioration des corrections Surface moyenne : lien hauturier - côtier Validité et pérennité des mesures in-situ (marégraphes, station météo) Calibration locale vers la calibration régionale Modèles d’océan et d’atmosphère 2004/10/12 NOV- 5034-SL-11

3 Hauteur de mer reconstruite
Traitements spécifiques des mesures satellite pour calculer les hauteurs de mer absolues (SSH) Fig.4 : sea level from the altimeter mean ground track, and the filtered 1/20 sec. Jason-1 data Corse Par rapport aux produits AVISO standards : Utilisation des données haute fréquence (ex à 20Hz) Profil de SSH calculé : Données filtrées Données GDR scrutées (flag inadéquat) Amélioration des corrections sur les mesures altimétriques : Corrections haute fréquence plus précises Surface moyenne précise près des sites de calibration Meilleur contrôle des anomalies de mesures (correction Wet tropo, OCA) Production de hauteurs de mer (SSH) le long des traces SLA extrait stage J. Bouffard (2004) 2004/10/12 NOV- 5034-SL-11

4 Surface moyenne Méthode de rattachement à la côte des mesures au large via une surface moyenne obtenue par des mesures GPS Méthode catamaran GPS appliquée à : Senetosa (2000), Ibiza (2003, J.J Martinez), Capraia (2004, F.Lyard POC Toulouse, A.Capra (Univ.té Bolognia) ,Wusi (bouée GPS, 2003, S.Calmant IRD, V.Ballu IPGP) Carte de surface moyenne sous Jason-1, à la pointe de Senetosa (Bonnefond et al. 2000) Signal de marée retiré à partir d’enregistrements marégraphes Amélioration du traitement pour tenir compte des effets différentiels de la dynamique de l’océan : utilisation du modèle barotrope Mog2d (F.Lyard, LEGOS, POC, Toulouse) 2004/10/12 NOV- 5034-SL-11

5 Offshore Satellite data
CalVal JASON-1 BIAIS At Senetosa calibration site In-situ Records at the coast Geoid surface from GPS catamaran (Bonnefond et al. 2003) Satellite data interpolated to the reference point along an altimetric profile Offshore Satellite data Reference latitude 2004/10/12 NOV- 5034-SL-11

6 Vers la calibration régionale : méthode des traces moyennes
Objectifs majeurs Calibration in-situ régionale et multi-missions Estimer le potentiel des modèles numériques d’océan dans la correction SSH pour la calibration altimètre. C 246 GFO 160 GFO B A Effet différentiel de la dynamique de l’océan : via le modèle Mog2D (F.Lyard, LEGOS Toulouse) forçé par le vent et la pression atmosphérique (Météo-France) Rapport de stage de Mathilde Faillot (ENSIETA 2003) 2004/10/12 NOV- 5034-SL-11

7 CALIBRATION ABSOLUE JASON-1
Correction Haute fréquence par le modèle Mog2d Cadre de l’étude pour NOVELTIS Le modèle Mog2d (F.Lyard, POC Toulouse) est exploité par NOVELTIS dans le cadre des activités de calibration et validation de Jason-1 : Elimination du signal haute fréquence dans les mesures altimétriques et marégraphes Validation et fourniture des champs météo pour forcer le modèle (Aladin, Arpège, ECMWF (Météo-France)) =>NOVELTIS fait l’interface pour les champs météo Calibration zone Elévations validées par marégraphes et données altimétriques (F.Lyard, L.Roblou, POC Toulouse) 2004/10/12 NOV- 5034-SL-11

8 Validation : Hauteur de mer moins la marée + correction par Mog2d
Courtesy of F.Lyard, L.Roblou Validation : Hauteur de mer moins la marée + correction par Mog2d 2004/10/12 NOV- 5034-SL-11

9 BIAIS SSH 200 km entre trace distante et le site de Senetosa
+ profil moyen SSH (10 ans T/P) + surface par catamaran GPS Applications GFO, TOPEX-POSEIDON, JASON-1 2004/10/12 NOV- 5034-SL-11

10 Réseau de mesures in-situ
Organisation de la maintenance du site de calibration du CNES (Cap de Senetosa, Corse) : 4 marégraphes, 1 station météo. Planification de campagnes de nivellement/rattachement Travaux coordonnés avec les projets ALBICOCCA et High standard tide gauge network (au total 9 marégraphes gérés) Etude sur l’aliasing de la houle Sea Surf. height Validation Tide gage N sites Calibration Spare GPS buoy 2003 1 new TG Control GPS Geodetic control GPS catamaran Altimeter FTLRS (Ajaccio) Mog2d model ocean dyn. correction Ocean dyn. correction Mean sea level slope Ssh applications Aéroports modèles 1 Meteo station 3 sites , 9 tide gauges 1 station météo 2004/10/12 NOV- 5034-SL-11

11 SATELLITE…S MAREGRAPHES 2004/10/12 NOV- 5034-SL-11

12 CalVAl Jason-1 (CNES, NASA)
Rappel des projets SSH précises Biais associés Calibration régionale Multi- satellites Modélisation océan altimétrie côtière CalVAl Jason-1 (CNES, NASA) ALBICOCCA (Fr, It) TOSCA (CNES, NASA) IBIZA (Fr, Esp) GDRG2 CNES,OCA, JPL, LEGOS LEGOS POC, Univ.té Bologne, OCA IRD, OCA, LEGOS, CTOH Ecole Polytechnique Catalogne, CNES, OCA, LEGOS, Puertos del Estados OCA, IRD, SONEL 2004/10/12 NOV- 5034-SL-11

13 Rappel des projets IBIZA (Fr, Esp) CalVal Jason-1 (CNES, NASA)
CNES,OCA, JPL, LEGOS CalVal Jason-1 (CNES, NASA) ALBICOCCA (Fr, It) TOSCA (CNES, NASA, Jason-2) SSH précises Biais associés Multi satellites Modélisation océan altimétrie côtière LEGOS POC, Univ.té Bologne, OCA IRD, OCA, LEGOS, CTOH Méthode de calibration in-situ Suivi et validation in-situ IBIZA (Fr, Esp) Ecole Polytechnique Catalogne, CNES,OCA, LEGOS, Puertos del Estados 2004/10/12 NOV- 5034-SL-11

14 Projet ALBICOCCA Altimeter-Based Investigations in Corsica, Capraia and Contiguous Areas Partenaires : LEGOS: validation données marégraphes, Mog2d OCA : calcul d’orbite, campagnes nivellement/rattachement ENEA, CNR, Univ.té de Bologne (Italie) Objectif : Améliorer les données altimétriques en zone côtière. Combiner Jason-1, Topex-Poseidon, GFO, ENVISAT. Observation de la circulation régionale : préparer les données altimètriques pour les régions côtières Points clés : Modèles numériques de la dynamique de l’océan. Réseau de marégraphes non dédiés : application à la calibration. Données multi satellites. 2004/10/12 NOV- 5034-SL-11

15 ALBICOCCA Cadre de l’étude pour NOVELTIS
Préparation / Suivi des sites de calibration Analyse des données marégraphes Exploitation des données pour la CalVal Préparation et participation aux campagnes de mesures Validation des mesures altimètre à l’échelle régionale : méthode in-situ basée sur un réseau de marégraphes, modèle d’océan (LEGOS), surface de référence, mesures géodésiques, orbites (OCA). P. Bonnefond, OCA 2004/10/12 NOV- 5034-SL-11

16 ALBICOCCA Topex-Poseidon / JASON-1 enhanced reference tracks + tide gauges tandem configuration 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Capraia Island M BPR km 2004/10/12 NOV- 5034-SL-11 L. Roblou et F. Lyard, POC Toulouse

17 Mean annual cycle annual anomalies Water flux in the Corsica Channel
The Capraia –Corsica region is part of a transition region, where the warm tyrrhenian vein meets the cold ligurian water. Control Sections annual anomalies 2004/10/12 NOV- 5034-SL-11 Borghini M., Galli C., G.P. Gasparini and E. Lazzoni (ALBICOCCA projet)

18 Projet : IBIZA Programme National de l’Espace (Espagne)
Cadre de l’étude pour NOVELTIS Partenaires : Univ.té Ploytechnique Catalogne (PI), Puertos del Estados, CNES, OCA, LEGOS Points clés : Préparation de la campagne Réutilisation du modèle catamaran GPS conçu pour Senetosa Exploitation des données Surface moyenne par catamaran GPS 2004/10/12 NOV- 5034-SL-11

19 TOSCA (1) PROJET CNES/ NASA (OSTM / JASON-2)
High Standard Tide Gauge Network for Scientific Studies TOSCA (1) Partenaires : CNES, IRD (PI L.Testut), LEGOS, OCA Objectif : Mettre à disposition un réseau marégraphes de précision pour les études scientifiques Etude des paramètres d’environnement des sites proposés pour mieux connaître et donc mieux estimer les erreurs géophysiques contenues dans le biais de hauteur de mer altimètre Consolidation du biais de hauteur de mer et bilan d’erreur Production de biais de hauteur de mer (chaîne de calcul ALCIOM développée par NOVELTIS (CalVal Jason-1) + bilan d’erreur /satellite /site Calibration des satellites et synthèse Expérience tandem entre altimètres + bilan d’erreurs. En particulier : impact des erreurs géographiquement corrélées Pour cette tâche, les phases de travaux pour chaque satellite sont : 2004/10/12 NOV- 5034-SL-11

20 Projet High Standard Network Programme CalVal JASON-1
TOSCA Points clés : Extension de la méthode régionale à l’échelle globale Stabilité des mesures in-situ sur le long terme Programme ALBICOCCA Projet High Standard Network Programme CalVal JASON-1 Océans Atlantique Pacifique Austral Mer Méditerranée 2004/10/12 NOV- 5034-SL-11

21 TOSCA (2) PROJET CNES/ NASA (OSTM / JASON-2)
On the way to link multi-missions altimétric time series Partenaires : OCA (PI: P. Bonnefond), POC+CTOH, JPL Cadre du projet : Variations du niveau moyen de la mer Objectifs : Mieux contraindre les relations entre biais SSH et les satellites Analyse des erreurs de mesures (orbites, marégraphes) Recomposition des traces moyennes along & across track (avec le CTOH, R. Morrow) Ajout de la dynamique de l’océan Points clés : Orbite : Mesures et leurs calibrations (OCA) Développement d’autres sites de calibration (impact des erreurs géographiquement corrélées) TOSCA (2) 2004/10/12 NOV- 5034-SL-11

22 Commision GDRG2 Projet de nivellement /rattachement GPS de marégraphes
Partenaires : CERGA, LEGOS, IPGP, réseau SONEL Objectif : Organiser une campagne de nivellement et rattachement de 5 marégraphes en place sélectionnés pour Cross-calibration multi satellites. Niveler et rattacher géodésiquement les marégraphes Mettre à disposition par l’intermédiaire du réseau SONEL Répéter les observations sur le long terme. Points clés : Groupement de Recherche en géophysique et géodésie Nivellement /rattachement GPS de marégraphes Apport dans le calcul de haute précision des variations du niveau de la mer (lien vers CALVAL et TOSCA) 2004/10/12 NOV- 5034-SL-11

23 Echanges 2003 : Via le stage CNES de Mathilde Faillot : Etalonnage de données altimétriques sur site non dédié (article Marine Géodesy en cours) -> CTOH 2004 : Stage CNES-LEGOS de Jérôme Bouffard : Caractérisation de la variabilité temporelle du courant Liguro Provençal par l’altimétrie -> Thèse LEGOS 2004/10/12 NOV- 5034-SL-11

24 Communications et articles
In-situ CalVal biblio J.Bouffard. Rapport de fin d’étude ESIM, DEA Marseille Caractérisation de la variabilité temporelle du courant Liguro Provençal par l’altimétrie Faillot, M., Etalonnage de données altimétriques sur site non dédié, rapport de projet de fin d’études, 2003. Gwenaële Jan, Yves Ménard, Mathilde Faillot, Florent Lyard, Eric Jeansou, Pascal Bonnefond. Off-shore absolute calibration of sea level altimetric data, reviewed Marine Geodesy VOL3. Ménard. Y., Jeansou. E, Vincent P., Calibration of the Topex-Poseidon altimeters at Lampedusa:Additional results at Harvest. Journ.of Geophys Research, Vol.99, N°C12,pp 24,487-24,504, 1994 Albicocca communications Lyard F., Roblou L, Mangiarotti L. Simulation of the Mediterranean HF ocean response to the meteorological forcing over the T/P period. Applications to the alias reduction problem. Poster session Scientific meeting on Jason-1/ T/P, Biarritz 2002 Jan G., Lyard F., Jeansou E., Roblou L. ALBICOCCA-ALtimeter-Based Investigations in COrsica, Capraia and Contiguous Areas. A preliminary study., meeting New Orleans , référence NOV-3115-SL-1333, working Team 2002-october. Jan G., M. Faillot, Y. Menard, F. Lyard, E. Jeansou. ALCIOM : Altimetry Calibration with In-situ Ocean Measurements Extension to non dedicated « CalVal » sites. Arles SWT 2003. GPS Bonnefond P., Exertier P., Laurain O., Ménard Y., Orsoni A., Jan G., Jeansou E. Absolute calibration of Jason-1 and TOPEX/Poseidon in Corsica.Marine Geodesy, 26, N°3-4, , 2003 Bonnefond P, Exertier P. Laurain O., Ménard Y., Jeansou E., Orsoni A., Haines B.J., Kubitschek D.G. and Born G., Leveling Sea Surface using a GPS-Catamaran, Marine Geodesy, 26, N°3-4, , 2003 Bonnefond P., Haines B. and Nerem S. Jason-1 SWT, Arles, Nov Report on “Local to global CalVal experiments” splinter 2004/10/12 NOV- 5034-SL-11

25 Activités de NOVELTIS Toulouse, 12 octobre 2004 2004/10/12
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26 Partenariats Mediterranean subset of the LEGOS sea level dataset – TG locations 2004/10/12 NOV- 5034-SL-11

27 2004/10/12 NOV- 5034-SL-11