Courants

Courants de surface

Comme je l’ai dit dans le chapitre pr´ec´edent, l’examen des courants de surface est un

test rigoureux et r´ev´elateur dans les r´egions tropicales, les courants ´etant particuli`erement

sensibles aux gradients m´eridionaux de topographie dynamique avec la disparition de la

force de Coriolis `a l’´equateur. La figure 8.7 montre les courant zonaux moyens `a 15 m

de profondeur pour la p´eriode 1993-1998. Je rappelle que le lecteur peut trouver une

climatologie des courants zonaux `a la mˆeme profondeur sur la figure 6.8, page 109. Les

courants simul´es avec assimilation de donn´ees sont beaucoup plus r´ealistes que les courants

de la simulation libre. Le NECC a ´et´e significativement intensifi´e ce qui est en accord avec

la climatologie de Niiler (2001). Le SEC est ´egalement plus intense. On observe bien la

s´eparation du SEC en deux branches, la branche Nord et la branche Sud, dans le centre

du Pacifique Tropical. En revanche, cette s´eparation est mal repr´esent´ee dans l’extrˆeme

Est du bassin se qui ce traduit par des vitesses en surface `a l’´equateur trop importantes.

Ceci est un point n´egatif de l’assimilation de donn´ees. La mauvaise repr´esentation de cette

s´eparation du SEC en deux branches est un des d´efauts connus de la simulation ORCA2

(Lengaigne et al., 2003) et l’assimilation conjointe d’altim´etrie et de donn´ees in-situ ne

parvient visiblement pas `a le corriger. Au Nord, le NEC atteint des vitesses sup´erieures `a

20 cms

−1

ce qui est encore un peu faible par rapport `a la climatologie d´eduite des bou´ees

d´erivantes SVP mais repr´esente une nette am´elioration par rapport aux vitesses moyennes

du NEC dans la simulation libre. Dans l’h´emisph`ere sud, l’assimilation de donn´ees se

traduit par une am´elioration assez nette du r´ealisme des courants de surface simul´es avec

un SECC qui reste bien confin´e dans l’Ouest du bassin, au del`a de 180

◦

. Les courants vers

Fig. 8.7 –Vitesse zonale moyenne pour la p´eriode 1993-1998 pour la simulation libre (`a

gauche) et pour la simulation assimil´ee (`a droite).

8.3. Apports de l’assimilation : comparaisons aux observations 145

l’Est associ´es `a la branche de retour du gyre subtropical sud sont pr´esents uniquement au

sud de 20

◦

S comme dans la climatologie.

Courants de subsurface

L’EUC est une pi`ece importante de la dynamique du Pacifique Tropical (cf chapitre 1).

Ce courant est tr`es nettement visible sur la figure 8.8 montrant une section de vitesse

zonale moyenne `a l’´equateur. L’EUC est plutˆot bien simul´e par le mod`ele libre en terme

d’intensit´e. Cela n’est pas tr`es surprenant, la pente zonale de la thermocline au niveau de

l’´equateur, et donc le gradient zonal de pression au niveau de la thermocline `a l’´equateur,

´etant bien simul´ee par le mod`ele libre (cf chapitre 6). Ce gradient ´etant le principal moteur

de l’EUC (cf chapitre 1) il est normal que l’intensit´e de l’EUC soit correcte. On remarque

des diff´erences dans l’Ouest. Dans cette r´egion, le cœur du courant simul´e avec assimilation

de donn´ees est plus intense et aussi moins profond. Ce dernier point est en accord avec

la remont´ee des isothermes de la simulation avec assimilation de donn´ees (cf chapitre 7 et

section suivante).

Afin de quantifier l’impact de l’assimilation sur les courants zonaux en profondeur,

nous avons ´evalu´e nos simulations `a l’aide des courants mesur´es par les ADCP ´equipant

certains mouillages TAO le long de l’´equateur. Les profils moyens de courants zonaux sont

calcul´es pour la p´eriode 1993-1998 et des comparaisons sont faites pour les longitudes

156

◦

E, 165

◦

E, 170

◦

W, 140

◦

W et 110

◦

W qui sont les seules ´equip´ees de capteur ADCP.

La figure 8.9 confirme ce que nous avons vu sur la figure 8.8. La structure verticale des

courants `a l’´equateur est plutˆot bien simul´ee, ind´ependamment du fait que l’on utilise

l’assimilation de donn´ees ou non pour corriger le mod`ele except´e pour le profil `a 156

◦

E.

Cependant, en ce point, nous n’avons des donn´ees que pour la periode allant de fevrier

1993 `a novembre 1994. Les sorties mod`eles ´etant moyenn´ees sur la p´eriode 1993-1998, on

ne peut pas les comparer directement. Pour cela, il aurait fallu calculer les profils moyens

pour la simulation libre et la simulation avec assimilation de donn´ees en utilisant

unique-ment les sorties lorsque des observations concomitantes sont disponibles. Cependant, les

observations de courant zonal pour les 4 autres points de mesures ´etant continues dans

le temps sur toute la p´eriode de simulation nous avons simplement calcul´e la moyenne

temporelle sans se soucier de la disponibilit´e des observations. Cette approximation est

justifi´ee pour les profils 165

◦

E, 170

◦

W, 140

◦

W et 110

◦

W, mais pas pour le profil situ´e `a

156

◦

E ce qui explique tr`es certainement les diff´erences assez marqu´ees entre les courants

observ´es et simul´es en ce point.

Le maximum de vitesse de l’EUC simul´e en mode libre est syst´ematiquement l´eg`erement

trop faible. L’assimilation de donn´ees permet de limiter cette erreur. En particulier, le

d´emarage de l’EUC dans l’Ouest du bassin est am´elior´e et les vitesses simul´ees avec

assi-milation de donn´ees sont comparables aux observations in-situ de courant. Dans l’Est en

revanche, pour le profil situ´e `a 110

◦

W, l’assimilation a un impact n´egatif sur la structure

de courant simul´ee. L’assimilation a l´eg`erement diminu´e l’intensit´e du cœur de l’EUC qui

´etait d´ej`a trop faible dans la simulation libre, mais a surtout d´egrad´e la representation

des courants au dessus du cœur de l’EUC, avec des vitesses vers l’Ouest en surface

beau-coup trop intenses par rapport aux observations TAO. Ces vitesses trop ´elev´ees sont la

cons´equence de la mauvaise repr´esentation dans l’Est du bassin de la s´eparation en deux

branches du SEC que l’on a constat´ee sur la carte des courants `a 15 m de profondeur (cf

figure 8.7).

Fig. 8.8 – Section moyenne de vitesse zonale `a l’´equateur pour le simulation libre (`a

gauche) et la simulation avec assimilation de donn´ees (`a droite).

Fig.8.9 –Profils moyens de vitesse zonale le long de l’´equateur pour les longitudes 156

◦

E,

165

◦

E, 170

◦

W, 140

◦

W et 110

◦

W, respectivement de droite `a gauche et de haut en bas.

Profils pour la simulation libre (en vert), la simulation avec assimilation de donn´ees (en

noir) et les observations ADCP TAO (en magenta).

8.3. Apports de l’assimilation : comparaisons aux observations 147

Dans le document Apports des données gravimétriques GRACE pour l'assimilation de données altimétriques et in-situ dans un modèle de l'Océan Pacifique Tropical. (Page 153-156)