Le Service d Observation Sea Surface Salinity (SO-SSS)

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1 Le Service d Observation Sea Surface Salinity (SO-SSS) T. Delcroix, G. Alory, S. Cravatte, E. Kestenare, R. Morrow et P. Téchiné LEGOS + US IMAGO IRD Brest et Nouméa (JSL, mars 2013)

2 POURQUOI DES SO? Prise de conscience récente que nous sommes acteurs de notre environnement: l anthropocène (Revkin, 1992) Besoin de développer des systèmes d observations pour évaluer et comprendre les changements en cours. Besoin d évaluer l impact naturel et anthropique sur les milieux (océan, atmosphère, continent, glace, écosystème..). => il est indispensable de disposer de données fiables (ou avec une erreur quantifiable), répétées régulièrement, sur le long terme (> 10 ans)

3 BREF HISTORIQUE DES SO : existence de quelques dispositifs pérennes (mesures météorologiques, astronomiques, marégraphiques, ) : mise en place de plusieurs réseaux d observations (financés sur des crédits recherche) 2001: mise en place des Observatoires de Recherche en Environnement (ORE), par le Ministère délégué à la Science : pour le suivi d information dans la durée pour apporter des réponses à des questions scientifiques ORE -> SO (INSU) -> SOERE (ALLENVI) -> SNO (INSU)

4 LE SO-SSS : MOTIVATIONS SCIENTIFIQUES Salinité = Essential Climate Variable Rôle sur la densité, circulation thermohaline, couches de mélange et barrière, échanges océan-atmosphère, prévisibilité, indicateur E-P-R,... Les observations de SSS permettent : 1. de mieux observer et comprendre la variabilité du climat et du cycle de l eau. Recherche: données temps différé, séries temporelles longues,.. 2. d alimenter les modèles numériques permettant la description de l océan en temps quasi réel et la prévision à court terme. Océanographie Opérationnelle: données temps réel, 3. d évaluer la qualité des mesures satellitaires SMOS & Aquarius et des simulations numériques (utiles aux points (1) et (2)). 4. d étalonner les estimations de paléo-salinités (carottes coralliennes, paléo-océanographie, temps passé).

5 LE SO-SSS : CONTEXTE ET MISSIONS Le SO SSS, s appuyant sur des réseaux existants depuis 1969, a été crée en Il est : Un des 4 SO du LEGOS Un des 38 SO de l OSU / OMP (20 en Astro, 4 Terre Solide, 14 OA) Partie du SOERE CTDO2 (Argo_France, Coriolis, PIRATA, MEMO, SSS) Collecter Contrôle qualité Mettre à disposition Valoriser Missions de service (poste CNAP) + Mesures de pco2

6 Collecter des mesures (1/3) A partir de navires marchands: à tonnes, m de long, 30 m de hauteur, 7-8 m de tirant d eau, noeuds

7 Collecter des mesures (2/3) 35 m Installation de thermosalinographe en salle machine et liaison avec PC/GPS/SdtC situés à la passerelle. Résolution = 15 s, médiane sur 5 mn

8 Collecter des mesures (3/3) Distribution spatiale, par navire, des données temps réel Janvier 1998 Décembre 20 N = observations N x pour le temps différé

9 Contrôle qualité (temps réel) Chaîne de transmission temps réel. Suivi du réseau par internet Trajectoires des TSG du 25/01/13 au 08/02/13

10 Contrôle qualité (temps différé) Soft TSG-QC pour données de qualité recherche Mesures externes (bouteilles journalières + colocalisation ARGO) pour correction des biais et estimation des erreurs

11 Mettre Distribution à disposition, des sans données restriction ftp LEGOS, CORIOLIS * ftp LEGOS, DB_Océano ftp LEGOS (grilles) (Données + metadonnées au format international GOSUD) * et base de données AMMA / SEDOO-OMP

12 Publications Valoriser rang A, publications de rang A connues (jan. 20 jan. 2013) 1. Alory G., C. Maes, T. Delcroix, N. Reul, and S. Illig, 20. Seasonal dynamics of sea surface salinity off Panama: The far Eastern Pacific Fresh Pool. J. Geophys. Res., 117:C04028, doi: /2011jc Chen J., R. Zhang, H. Wang, Y. An, P. Peng and W. Zhang, 20. Isolation of sea surface salinity maps on various timescales in the tropical Pacific Ocean. J. Oceanogr, 68: , doi /s Da-Allada, C. Y., G. Alory, Y. du Penhoat, E. Kestenare, F. Durand and N. Hounkonnou. Seasonal mixed-layer salinity balance in the tropical Atlantic Ocean: Mean state and seasonal cycle. J. Geophys. Res., doi: /20jc008357, in press. 4. Gorman M.; T. Quinn; F. Taylor; J. Partin; G. Cabioch; J. Austin; B. Pelletier; V. Ballu; C. Maes, and S. Saustrup. A coral-based reconstruction of sea surface salinity at Sabine Bank, Vanuatu from 1842 to 2007 CE. Paleoceanogr., Vol. 27, No. 3, PA3226, doi: /20pa Grodsky S. A., N. Reul, G. Lagerloef, G. Reverdin, J. A. Carton, B. Chapron, Y. Quilfen, V. N. Kudryavtsev, and H.-Y. Kao, 20. Haline hurricane wake in the Amazon/Orinoco plume: AQUARIUS/SACD and SMOS observations, Geophys. Res. Lett., 39, LXXXXX, doi: /20gl Hasson A., T. Delcroix, and R. Dussin, An assessement of the mixed layer salinity budget in the Tropical Pacific Ocean. Observations and Modelling ( ). Ocean Dynamics, 63: , doi: /s Hereid K., T. Quinn, and Y. Okumura, Assessing spatial variability in El Niño-Southern Oscillation event detection skill using coral geochemistry. Paleoceanography, Vol. 28, doi: /20pa Radenac M.H, F. Léger, A. Singh, and T. Delcroix, 20. Sea surface chlorophyll signature in the tropical Pacific during Eastern and Central Pacific ENSO events, J. Geophys. Res., 117, C04007, doi: /2011jc Signorini, S. R., S. Häkkinen, K. Gudmundsson, A. Olsen, A. M. Omar, J. Olafsson, G. Reverdin, S. A. Henson and C. R. McClain, 20. The role of phytoplankton dynamics in the seasonal variability of carbon in the subpolar North Atlantic - A modeling study. Geophysical Model Dev., gmd Terray, L., L. Corre, S. Cravatte, T. Delcroix, G. Reverdin, and A. Ribes, 20. Near-surface salinity as Nature s rain gauge to detect human inflence on the tropical water cycle. J. Climate, 25-3, , doi: /JCLI-D

13 Travaux Publications en cours / rang Problèmes A, / Perspectives Aspects techniques: Ré-ouverture des lignes dans les océans Indien et Atlantique Tropical Est Installation de débitmètres Interface web Maintenance et poursuite des mesures (financement & personnel US-IMAGO) (20) Aspects scientifiques: Cal/val SMOS Grilles Pacifique, Atlantique Cf. exposé Gaël vendredi TSG, Modèle, SMOS (Hasson et al., travail en cours)

14 EXTRA FIGURES

15 SOERE CTDO2 (Reverdin) + SOERE Gaz Réactifs (Ciais) SO SSS (Delcroix) + extension CO 2 (Lefèvre) OSU OMP (pour SSS) Pacifique Varillon, Cravatte, Perrier, Devaux, Dimatteo Indien Diverrés, Alory, Jacquin Atlantique Diverrés, Reverdin, Jacquin + extension CO 2 Lefèvre Austral Morrow, Kestenare, CSIRO (Au) SSS temps réel SSS temps différé CO 2 temps différé LEGOS (Téchiné) - Pré QC automatique - Télésurveillance instruments - Messages d alerte - Gestion du web IRD Nouméa & Brest (Varillon, Diverrès et al.) - Installation et suivi des instruments - Récupération et analyse des échantillons - Pré QC temps différé LEGOS (Alory, Cravatte, Delcroix, Kestenare) - QC final (Coloc. Argo, bouteilles) - Mise à disposition des données sur le web - Création produits dérivés (grilles) IRD Brest (Diverrès, Jacquin) Installation et suivi des systèmes CO 2. Récupération des données à bord LOCEAN (Lefèvre) Taitement et validation des données CO 2. Mises à disposition des données: SSS: LEGOS, CORIOLIS, LPO-ISAS, CATDS, GOSUD ; CO 2 : CDIAC, SOCAT

16 Trajectoire des données temps réel Détails: Cf. site Web, Onglets Monitoring System / Real Time Monitoring Navires marchands Inmarsat LEGOS Toulouse QC automatique (GOSUD tests 1,2,3,6; rien depuis 2-4 jours) QC visuel (web) Si Pb: CORIOLIS Site Ftp LEGOS Navires de recherche Messages d alertes aux gestionnaires

17 Trajectoire des données temps différé Navires marchands Escales: Contact équipages Maintenance TSG, Récupération données + prélèvements QC-Nouméa Analyses bouteilles Banque Nouméa QC-Brest Analyses bouteilles Banque Brest Banque US191 Collocalisation ARGO (LOCEAN) GOSUD LEGOS Produits Recherches Web LEGOS QC Final Banque Toulouse Soft TSG-QC

18 Évolution du contrôle qualité: choix de la climatologie Rappel Processing Code: PC=0 : mesures hors seuils (-> messages d alerte) seuils = lat(-90, 90), lon(-180, 180), S(1,50), T(-5,35) PC=1 : mesures dans les seuils PC=2 : mesures dans la climatologie S (S 10m_woa +/-3σ) ; T (T hebdo_reynolds +/-3σ) Calcul des écarts à WOA et Reynolds si PC=1 ou 2 WOA = année type (J,F, D), pas de variabilité > 1 an, +/-3σ OK? Autre grille? - régionale, type gridsss Pacifique, Atlantique (Indien, Austral?) - globale, type CORA, mais rien avant 2002 (et shift 2000 Pacifique)

19 Coût temps réel 20 Nombre de messages reçus versus facture ViaSpace (Euros) Série1 Série janv- févr- ma rs- avr- mai- juin- juil- août- sept- oct- nov- déc-

20 Bilan budget 20 (KE) IN: IRD: 19 OMP: 4.2 INSU: 20 (Soere) TOSCA: 18 OUT TOSCA Emission TR: 14 SeaBird: 3 Transport/douane: 1 OUT IRD Brest : 9.5 Nouméa: 9.5 OUT OMP Missions : 1.6 Licences: 1 Inox: 1.6 OUT INSU SeaBird: OSIL: 0.7 Inox: PC: 0.6 CGS: 1.2 Mini GPS: 0.4 RS: 0.8

21 Budget 2013 (KE) IN: IRD: 28 (+CO2) OMP: 4.2 INSU:? TOSCA:? OUT IRD Brest : 10 Nouméa: 10 OUT OMP OUT INSU OUT TOSCA