Atlas régionaux de marée les atlas COMAPI (Cnes/Legos/Noveltis) F. Lyard 1, L. Roblou M. Lux, M. Cancet, C. Pénard, J. Lamouroux 2 E. Bronner 3 1 LEGOS,

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1 Atlas régionaux de marée les atlas COMAPI (Cnes/Legos/Noveltis) F. Lyard 1, L. Roblou M. Lux, M. Cancet, C. Pénard, J. Lamouroux 2 E. Bronner 3 1 LEGOS, CNRS, Toulouse 2 Noveltis, Toulouse 3 Cnes, Toulouse

2 Précision des atlas de marée (cm) Prospective : FES-201X ? Modélisation/assimilation des Mers de plateau intégration dans le modèle global Projets en cours:Objectifs:SWOT et campagnes (ADCP) SLOOP, COMAPI, PISTACH (CNES/CLS/Noveltis), MICSS (TOSCA) barotrope 3D

3 Approche régionale Genesis mesh/data editor les mers régionales sont complexes… modèlisation non-structurée Interfaces données/modèles adaptées Bathymétrie

4 Ensemble generation Bathymetry : –Collect various bathymetry database –Create/select a "most trusted" bathymetry –Generate perturbed bathymetry: with Open boundary conditions : –Collect various tidal atlases –Create/select a "most trusted" atlas –Generate perturbed OBCs: with Bottom rugosity –Identify significant bottom friction regions –Create a partition (using polygons) –Generate perturbed rugosity by varying rugosity value in each region Internal tide drag –Identify significant internal drag regions –Create a partition (using polygons) –Generate perturbed rugosityby varying rugosity value in each region Bathymetry set dispersion(%) Rugosity partition

5 Développement d'une méthodologie systématique (transportable) Développement d'une méthodologie systématique (transportable) Modélisation régionale et assimilation de données altimétriques M2M2 K1K1 20 2 5 erreur de la donnée altimétrique solution à priori, écarts aux données solution optimale, écarts aux données M2 FES2004 GOT4.7 Optimal 75 43 31 M4 FES2004 GOT4.7 Optimal 14 10 K1 FES2004 GOT4.7 Optimal 40 39 21 oModélisation T-UGOm oEstimation des erreurs: o altimétrie : X-over, régularité o modèle: génération d'ensemble oAssimilation d'ensemble spectrale précision des atlas, mm (//marégraphie) Applications: Nord-Est Atlantique, Méditerranée, Plateau Amazonien, … cm Lyard et Roblou., 2009 Projet pilote: Golfe Persique

6 HydrodynamiqueOptimale Analyse des budgets d'énergie 2 gW1 gW Flux d'énergie (w/m) Dissipation par frottement (w/m²) Objectifs Identifier les défaillances modèle Améliorer le modèle global Onde K 1 : bilan énergétique significativement modifié K1K1 K1K1 Impact sur le bilan global

7 HydrodynamicOptimal M 2 energy budget Energy fluxes Bottom friction RoW 4.5 gW4.25 gW w/m w/m² Depth's error neglected

8 Cd reconstruction from energy budget S2S2 M2M2 K1K1

9 Marée M 2 (modèle NEA) M 2 amplitude (cm) M 2 phase lag (°) M 2 energy flux (w/m) M 2 max current (cm/s) M 2 bottom friction (w/m²) M 2 wave drag (w/m²)

10 Geographically-dependent bottom friction coefficient abyssal plain (region 1 and 5), open shelf (region 4), semi-enclosed shelf (region 2), straits (region 3 et 6) Bottom friction ensemble Geographically-dependent IWD coefficient Internal waved drag ensemble

11 Marée M 2 GOT 4.7: M 2 amplitude (cm) NEA-COMAPI: M 2 amplitude (cm)

12 Marée M 2 GOT 4.7: M 2 amplitude (cm) NEA-COMAPI: M 2 amplitude (cm)

13 Comparaison aux observations M2 ErreurM2 comparaison aux marégraphes côtiers FES2004GOT4.7TPXOref assim 26assim 34 assim 37 assim 38 assim 50 Moyenne (mm) 48 21241912 11 3 13 Ecart-type (mm) 26218359721076 6810672 Rms (mm)26718459821176 6910673 ErreurM2 comparaison aux marégraphes pélagiques FES2004 GOT4. 7 TPXOref assim 26assim 34 assim 37 assim 38 assim 50 Moyenne (mm) 3 0121722 3 14 Ecart-type (mm) 1513634617 161716 Rms (mm)1513644917 161716

14 Marée M 2 (modèle NEA) NEA-COMAPI (prior): M 2 max current (cm/s)NEA-COMAPI (optimal): M 2 max current (cm/s)

15 Marée M 4 (modèle NEA) M 4 amplitude (cm) M 4 phase lag (°) M 4 energy flux (w/m) M 4 max current (cm/s) M 4 bottom friction (w/m²)

16 Marée M 4 GOT 4.7: M 4 amplitude (cm) NEA-COMAPI: M 4 amplitude (cm)

17 Obidos Connexion avec le courant Nord-Brésil et locéan tropical Chantier Amandes Echanges continent/océan Chantier Amandes eau douce – sédiment – géochimie (ANR 2006-2009, IRD, INSU, CNES) Modélisation hydrodynamique, campagnes fluviales, océanographiques, télédétection Collaborations franco-brésilienne LMTG/LEGOS/CEREGE/CNPq Le Bars et al., Ocean Modelling, 2010; Lyard et al., J. Marine Systems, submitted

18 Harmonic analysis error budget

19 Data acquisition rate M2 HF along-track residuals tidal prediction acquisition anomalies cross-over 037-202 spring tides neap tides

20 Conclusions Atlas Mediterranée, NEA et Golfe Persique: ~50 ondes disponibles ~20 ondes avec assimilation ! : encore peu de recul sur ces atlas A faire: validation des courants 2D analyse énergétique: modèle/données de campagne barotrope 3D + assimilation

21 Bathymétrie composite 30"x30" base SW08 (Gebco+Smith&Sandwell v8) POC/Mercator/SHOM

22 EPIGRAM Modélisation 2D et 3D barotrope Assimilation Campagne 2009: –Bilan énergétique –Friction –Effets de sillages z u u u u