Prévoir les vagues et les interactions courants-vagues en océan cotier

Transcription

1 Prévoir les vagues et les interactions courants-vagues en océan cotier Dr. Fabrice Ardhuin Service Hydrographique et Océanographique de la Marine Avec le précieux concours de : David Corman (SHOM) Hendrik Tolman (NOAA/NCEP) Peter Janssen (ECWMF) SHOM/MHA CETMEF IUEM, Météo-France Boost-Technologies

2 Plan de la présentation: 1. Developpement et validation du code WAVEWATCH III 2. Prévision opérationnelle 3. Le futur Ardhuin 2/12

3 1. Histoire d un train de houle Zone de génération des vagues arrivant en Bretagne et temps de propagation pour une période T=14 s. Une fois la houle générée, il n y a plus grand-chose pour l arrêter: quelques îles, puis la côte. Bien sûr en Méditerranée c est une autre histoire. -> importance de la qualité du vent sur la zone de génération -> bonne prévisibilité jusqu à 5 jours pour les vagues formées dans l Atlantique ouest. -> paramétrages encore améliorables La zone côtière est donc en bout de chaîne. domaine hauturier D ~ L / 2 domaine côtier zone littorale / surfzone / nearshore Ardhuin 3/12

4 1. Développements du code WAVEWATCH III (WW3) Zone de génération: paramétrage des termes source, campagne SHOWEX de/dt + Cg de/dx = Sin+Snl+Sds Ardhuin 4/12

5 Voies d amélioration des performances WW3 - Advection explicite -> limité par CFL sur la vitesse de groupe OK au large mais problématique en côtier (Cg 10 m/s) - Grille régulière -> résolution adaptée au vent au large mais pas à la topographie côtière -> modèle Manche centrale à 1/50 : 3 fois plus lent que Atlantique 1/2 (pour info: 28 S à 70 N, s CPU pour 6 j) -> quelle stratégie pour étendre WW3 vers la zone côtière? advection implicite (comme SWAN), éléments finis (CREST, TOMAWAC, «SWAN taiwanais») ou grille curviligne (SWAN). Code bien parallélisé (parallélisation sur les points de grille: l essentiel du calcul étant les paramétrages) Reste petit bug avec paramétrage SHOM et MPI sera réglé fin février Ardhuin 5/12

6 Evaluation de la version 3.xx de WW3 sur l Atlantique Calculs avec vent ECMWF analysé et prévu à 6h, sans assimilation S.I. = erreur en moyenne quadratique (RMSE) normalisée par les obs. NB: correlation encore quelques petites améliorations possibles pour Hs -> Correction de biais pour Atlantique Nord-Est Utilisateurs du code: Ifremer/DYNECO, DRO/OS, Prevosto & al. Ardhuin 6/12

7 1.b Du large vers la côte: exemple du Finistère côte découpée, plateau large & profond-> modélisation simple modèle parabolique «phase-resolving» Tracé de rayons Bertheaume 16 m de fond Ardhuin 7/12

8 Validation de la modélisation côtière - tirer profit de nombreuses campagnes: SHOM, CETMEF, IUEM, GESMA, Météo-France Bouées «abritées» en rouge: propagation DW-Iroise En vert: propagation de la prévi. WW3 Ardhuin 8/12

9 Mieux au large -> mieux à la côte? vagues d ouest oui, nord-ouest pas encore Bouées «abritées» en rouge: propagation WW3- «SHOM» En vert: propagation WW3 «standard» Ardhuin 9/12

10 Un produit expérimental qui intéresse Octobre 2005: 850 visites /jour (17000 hits) 5 zones: Finistère : 57% Penmarch Quiberon 15% Pays Basque Aquitaine 17% Manche centrale 8% Méditerranée 2% Pour 2006: tranfert du site web, essais avec conditions aux limites Météo-France -> calibration, assimilation? Ardhuin 10/12

11 Le bulletin du jour pour le Finistère La prévi du jour: Les obs. d hier: Ardhuin 11/12

12 Le futur -Nouveaux processus: frottement, réflexion (thèse R. Magne) -Améliorations des paramétrages dans WW3 (futur stage A. Le Boyer) - Transfert du site surfouest.free.fr sur et archivage des sorties -> file de calcul dédiée? -Développement de modélisation couplée circulation + vagues (thèse de N. Rascle), Premiers tests en cours avec ROMS en mode forcé. -> couplage HYCOM WW3 en partenariat avec NOAA/NCEP -> éléments finis dans WW3? Ardhuin 12/12