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Nearshore dynamics

Par ecola — Dernière modification 11/09/2014 17:17

Modélisation 3D de la dynamique littorale

Participants: Patrick Marchesiello, Rachid Benshila et Rafael Almar (et collègues hors LEGOS)

Depuis une dizaine d’années seulement des formalismes robustes ont émergé pour modéliser l’effet tridimensionnel des vagues sur la circulation océanique, notamment en région littorale. Notre volonté de clarifier les différents choix proposés et d’avancer sur la convergence des formalismes au niveau national s’est concrétisée en 2014 par la réunion sous un projet LEFE des développeurs de différents modèles de circulation océanique côtière 3D. La continuation de ce projet permettra de rapprocher les communautés littorales et côtières utilisant des approches et modèles différents : équations 2D ou 3D, grilles structurées ou non-structurées. Au niveau international, il s’inscrit dans des collaborations de longue date, notamment avec UCLA.

Notre projet vise à consolider cette synergie sur une problématique environnementale en plein essor, au carrefour des milieux marin, atmosphérique et terrestre.  Il est structuré sur la base de deux projets principaux: COMODO-WAVES (LEFE-MANU) et COASTVAR (ANR-ASTRID).

  • COMODO-WAVES utilise un cas test réaliste pour évaluer les performances des différentes approches en modélisation. Un premier volet prévoit la comparaison des modèles 2D et 3D et ceux à mailles structurées et non-structurées (précision et cout de calcul), afin de mieux apprécier les qualités et défauts des différentes approches. Un deuxième volet concerne l’étude de la variabilité intrinsèque et forcée des basses fréquences dans les systèmes de courants littoraux (en l’occurrence les courants d’arrachement). La réponse à ce type de questions déterminera également la direction que prendra le développement des modèles littoraux de demain. Un dernier volet vise à une meilleure prise en compte de l’imagerie vidéo pour modéliser la circulation et inverser la bathymétrie, y compris par des méthodes d’assimilation de données.
  • COASTVAR (et les projets parallèles Vietnamiens présentés à MOST) font l'application des techniques de télédetection et de modélisation sur les chantiers du Vietnam et de l'Afrique de l'Ouest. 

Résultats attendus

Ce projet constitue une première tentative de coordonner le travail de modélisation national sur la circulation littorale 3D, discipline récente, et rapprocher les communautés côtière et littorale. Comme pour le projet COMODO, ces rapprochements seront en soit un résultat important qui peut décider de la manière dont avancera les thématiques d’océanographie littorale et côtière. 

L’apport méthodologique attendu de ce projet réside essentiellement dans la consolidation des formalismes d’interaction vagues-courants; dans l’optimisation  de l’utilisation de l’imagerie vidéo, qui à terme pourrait rendre les mesures in situ moins crucial pour la surveillance (un réseau de caméras sera bientôt utilisé dans le Service National d'Observation Dynamique du Littoral et du Trait de Côte); et dans l’évaluation comparative des types de modèles utilisés aujourd’hui, notamment modèles 2D et 3D, et modèles à mailles structurées et non-structurées. En fin de projet, nous serons en mesure de définir des priorités pour le développement de la modélisation côtière et littorale en lien avec celui de la télédétection.

L’apport scientifique prévu du projet sera d’établir le rôle des interactions d’échelles (notamment les interactions entre plateau et zone de déferlement) et des processus tridimensionnels sur un système réaliste mais suffisamment simple, pertinent et bien observé. Les applications dans COASTVAR devront identifier les mécanismes dynamiques pertinents pour l'équilibre des plages soumis aux conditions tropicales (cyclones tropicaux ou houle régulière).

 

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