Les observations satellitaires et les mesures in situ

Les différents types de données disponibles

Les études reportées au cours de ce rapport s’appuient sur trois jeux de données : les observations satellitaires, les mesures in situ, et principalement les sorties d’un modèle numérique à haute résolution. Leurs principales caractéristiques sont décrites ci-dessous. II.1 Satellites Des images SST-AVHRR sont disponibles gratuitement sur le serveur allemand du DLR ( Deutschen zentrum für Luft- und Raumfahrt) (http://www.dfd.dlr.de) et sur le serveur américain du PODAAC (Physical Oceanography Distributed Active Archive Center) (http://podaac.jpl.nasa.gov/sst). Le DLR développe des applications informatiques de base de données comme ISIS (Intelligence Satellite data Information Système) qui facilite l’accès aux données. J’ai récupéré quelques images, parmi les quelques 2000 images analysées et interprétées par Hamad (2003), afin de les comparer aux sorties du modèle [Alhammoud et al. (2003b)]. Les images SST couvrent la période de 1996 à 2000 qui correspond en partie à la période du forçage atmosphérique utilisé dans le modèle. et septembre 2000. Ces données ont une résolution spatiale de ~12 miles et une résolution temporelle de ~15 jours à un mois. Les mesures ont été réalisées jusqu’à une profondeur de 460-760 m [Fusco et al. (2003)]. : le forçage atmosphérique, les forces thermohalines, et l’effet de la topographie). La variabilité à mésoéchelle observée dans tous les sous-bassins de la Méditerranée est engendrée par la combinaison des différents facteurs. C’est la raison pour laquelle un modèle de haute résolution est indispensable pour comprendre la réponse de la mer Méditerranée aux forçages atmosphériques tous en prenant en compte la topographie et l’effet de stratification. Afin de répondre à cette question, il faut adopter une résolution horizontale dans la Méditerranée permettant de résoudre le rayon de Rossby de déformation (10-15 km). Un modèle à très haute résolution (de ~1/16°~5 km) de la Mer Méditerranée (nommé MED16) issu du Prototype Atlantique-Méditerranée (PAM) [Béranger (2001); Drillet et al. (2000); Drillet & Le Provost (2004)], a été développé dans le contexte du projet MERCATOR [Bahurel (2000)]. Ce modèle est, lui-même basé sur le code aux équations primitives OPA [Madec et al. (1997)], et sera utilisé dans le cadre de cette thèse publier sur clicours.com.

Dans ce modèle, la diffusion horizontale ht et la viscosité horizontale hm permettent de modéliser les effets aux échelles sous-mailles. Elles sont représentées par un opérateur biharmonique dont le coefficient varie avec la maille, ce qui assure une dissipation numérique homogène sur tout le domaine. Les coefficients de dissipation et de diffusion horizontales ont été pris égaux pour les traceurs et la dynamique.La diffusion verticale est paramétrée dans le modèle TKE d’OPA. (Blanke et Delecluse, 1991). Une condition de non-glissement est, en général, utilisée pour les simulations. Certains points seront détaillés plus loin. Le modèle OPA résout les équations de Navier-Stokes dans l’approximation hydrostatique et l’hypothèse de Boussinesq. Les équations de base modélisées sont l’équation de conservation de la quantité de mouvement, l’équation de continuité, l’équation de conservation de la température et de la salinité, et l’équation d’état définie selon Jacket & McDougall (1995). Les équations résolues sont les suivantes : DU, DT et DS sont les termes des paramétrisations des phénomènes de petite échelle physique inférieurs à la dimension horizontale de la maille du modèle pour la dynamique, la température et la salinité respectivement. La maquette MED16 tourne indépendamment de PAM et compte 788x319x43 points.

La maquette MED16 est comprise entre les longitudes 11° W et 36.5° E et entre les latitudes 30- 46° N (Fig.2.1). Les deux grilles horizontales de l’Atlantique et la Méditerranée se connectent au niveau du détroit de Gibraltar grâce à une distorsion des grilles de chaque bassin, distorsion qui permet en outre de bien représenter la forme arrondie du détroit (Fig.2.2a). Ces grilles définie sur 43 niveaux horizontaux, les 19 premiers niveaux jusqu’au seuil du détroit de Gibraltar étant communs. Ce choix de deux grilles verticales différentes autorise une meilleure représentation de la bathymétrie des deux bassins (Tab.2.1). La bathymétrie au 1/12° de Smith & Sandwell (1997) a été interpolée sur la grille du modèle qui contient 22 îles. Au cours des simulations, l’Océan Atlantique est simulé par une zone tampon où la salinité et la température du modèle sont relaxées vers la climatologie de Reynaud et al. (1998) avec un temps de rappel de l’ordre de 2 jours à 1 an dans la zone de 11°W-6.5°W (Fig.2.2b). Le débit de plusieurs fleuves est pris en compte à partir des données UNESCO [Vörösmarty et al. (1996)]. MODB4 par rapport à MEDATLAS-II. Un effort pour fournir une climatologie < plus lisse > et dans un sens plus stable sur la verticale, a été fait par M. Rixen pour MEDATLAS. Certains profils relatifs à des tourbillons ont été éliminés de la base de données avant que ne soit appliquée la méthode d’extrapolation des données sur une grille Méditerranée.