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Jeudi 10 Septembre - Flux de surface et fermeture des bilans de chaleur et d’eau : application à la Méditerranée occidentale

Par semsou — Dernière modification 22/07/2015 09:45
Quand ? Le 10/09/2015,
de 11:00 à 12:00
Où ? Salle Lyot
Participants Guy Caniaux, CNRM/GAME, Toulouse, France
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Guy Caniaux, CNRM/GAME, Toulouse, France


Titre: Flux de surface et fermeture des bilans de chaleur et d’eau : application à la Méditerranée occidentale

Résumé: La fermeture des bilans de chaleur et d'eau dans la couche de mélange océanique est une question fondamentale pour la modélisation numérique en océanographie. Elle se heurte, en effet, aux nombreuses erreurs qui affectent les flux de surface. Ces erreurs sont dues soit aux algorithmes d’aérodynamique de masse utilisés, soit aux approximations physiques, soit aux choix des constantes, ou encore à la résolution spatiale et temporelle des données d'entrées utilisées dans ces formules. De plus, par vents faibles et par vents très forts, les algorithmes souffrent encore de larges incertitudes. Nous présentons ici une méthode originale qui permet de s'affranchir de telles incertitudes et sources d'erreur pour le calcul des flux de surface. La méthode consiste à ajuster les flux turbulents de surface ainsi que les précipitations de telle manière qu'ils soient en accord avec l'évolution des contenus thermiques et salins observés, déduits des très nombreuses données collectées en Méditerranée occidentale entre l'été 2012 et l'été 2013, lors des campagnes MOOSE 2012, DEWEX 2012, HYMEX, DEWEX 2013 et MOOSE 2013.

La méthode repose : (1) sur la simulation de profils de température et de salinité moyennés sur une zone d'environ 200 km sur 200 km (entre Corse et Baléares) à l'aide d'un modèle colonne, ainsi que (2) sur l'optimisation statistique de coefficients ajustables affectés aux flux de surface et à certains paramètres du modèle. L'optimisation utilise un algorithme génétique, qui permet d'effectuer de très nombreuses simulations (300.000) et de trouver la fonction coût qui minimisera l'ensemble des paramètres à optimiser. Les flux de surface ont été préalablement calculés à partir de restitutions satellitaires (flux radiatifs, précipitations), de champs analysés et de sorties de modèles atmosphériques  (flux turbulents). A l'issue du processus d'optimisation, les flux de surface ajustés permettent de simuler l'évolution des SST et SSS moyennes sur la zone avec des erreurs inférieures à 0.02°C et 0.02 psu respectivement sur une année entière. Les flux ainsi optimisés servent de référence pour évaluer les erreurs qui affectent les flux de surface issus de certains modèles atmosphériques opérationnels, parfois utilisés comme forçages des modèles atmosphériques.


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