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Modélisation de la dynamique océanique haute fréquence Legos Pôle d’Océanographie Côtière

Modélisation de la dynamique océanique haute fréquence Legos Pôle d’Océanographie Côtière Toulouse F. Lyard, L. Roblou, T. Letellier, B. Moure, J. Lamouroux, X. Couvelard. Overview. Développement algorithmique et méthodologique Marée barotrope et interne Ondes de tempête

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Modélisation de la dynamique océanique haute fréquence Legos Pôle d’Océanographie Côtière

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Presentation Transcript

  1. Modélisation de la dynamique océanique haute fréquence Legos Pôle d’Océanographie Côtière Toulouse F. Lyard, L. Roblou, T. Letellier, B. Moure, J. Lamouroux, X. Couvelard

  2. Overview • Développement algorithmique et méthodologique • Marée barotrope et interne • Ondes de tempête • Transport moyen induit • Interaction circulation océanique/ondes de gravité • Développement algorithmique et méthodologique • Traitement et analyse des observations du niveau de la mer • Modèles hydrodynamiques Mog2D/3D • Assimilation de données • Applications • Modèle de marée FES2004, Mog2D-G: • correction haute fréquence Jason, Grace • Modèles régionaux: • NEA, Méditerranée, Caspienne, Kerguelen, Pacifique

  3. Sea level prediction from combined Mercator / Mog2D simulations Mercator sea level Mog2D plus low-pass filtered Mercator

  4. M2 dissipation Wave drag rate of work (Watt/m2) ~0.7 TW Bottom friction (Watt/m2) ~ 1.8 TW

  5. Modélisation 3D aux volumes finis: ondes internes, mélange et circulation régionale

  6. Marée K1: simulation barotrope / barocline • Phase • Amplitude

  7. Du bassin mediterannéen aux espaces lagunaires 2-20km 0.02-2km

  8. Du global à l’Atlantique Nord-Est à la mer d’Iroise5-50km 2-20km 0.2-2km

  9. Transport moyen de marée Contribution du courant moyen Transport harmonique

  10. Impact of true elevation (global Mog2D model) versus IB approximation in Atlantic OBC’s IB departure in the Mediterranean Sea from Mog2d model, RMS (cm**2) Forced by Mog2D-global model at open boundary Forced by IB parameterization at open boundary

  11. Modèle du Golfe de Fos Objectif: Les échanges Berre-Fos Canal de Caronte: 50 m de large, courant max 1 m/s

  12. Multiple/variable time step initiative NESTOR • Principle : extend in time the FE/FV approach to design all-in-one models covering regional down to alongshore scales with extra focus capabilities • One overall domain with variable space/time resolution over pre-established or dynamically mananged sub-domains. Sub-domains are: • regions of special interest or focus zone • open limits buffer zone (!NOT absorbing zone) • temporarily unstable regions • Need a re-entering dynamic code: same piece of code solve the main and iteratively the nested sub-domains • Need efficient sub-domain management (balance of prescribed against dynamically managed sub-domains, dynamic matrix assembling and factorization optimization, well-posed internal boundary conditions) • Need efficient element

  13. The 75m contour was used to generate a second mesh. The bathymetry was taken as -(height-75)*0.5 plus a later shallowing of 3m. nodes : 19997 elements : 31003 Surface= 326 km2 Volume=3.28 km3 Modélisation du lac de Retenue de Petit-Saut (Guyane)

  14. Collaboration POC CTOH Observatoire Nice Côte d’Azur, Grasse Bedford Institute of Oceanography, Halifax, Canada Puertos Del Estados, Madrid, Espagne Prévimar, Météo-France, Toulouse Consortium Eléments finis/Volumes finis: UCL, Belgique, AWI, Allemagne, TU-Delft, Pays Bas, Imperial College, UK etc…

  15. Conclusions • …des outils déjà performants, encore améliorables • Développement Mog2D • Investigations schémas numériques, discrétisation, maillages pseudo-adaptatifs • Préparation mode externe de Mog3D • Extension des zones d’intérêt • Modèle global haute résolution • Développement Mog3D • Coordonnées verticales, non-hydrostaticité • Modèle régional Nouvelle-Calédonie (X. Couvelard, L. Gourdeau, F. Lyard) • Modèle régional Méditeranée (X. Couvelard, F. Lyard) • Collaboration POC, consortium EF/VF , communauté NEMO

  16. THE END

  17. Ajaccio 22.2 13.9 9.7 8.3 4.5 Ancona-1 42.9 25.9 11.7 10.8 9.5 Bari 26.4 18.4 7.6 6.7 6.1 Cagliari 22.5 13.9 7.8 6.5 4.6 Carloforte 27.2 14.6 8.1 7.0 4.5 Catania-1 18.6 12.9 4.5 3.9 4.0 Civitavecchia 24.2 12.6 7.5 6.6 4.4 Crotone 20.8 14.52 5.2 4.6 4.2 Genova 26.8 13.2 7.2 6.4 3.5 Imperia-1 23.6 12.7 7.1 6.1 3.6 Lampedusa 17.2 14.7 8.2 7.4 6.9 Livorno 29.4 14.7 8.6 7.7 4.0 Marseille 33.2 14.9 8.9 8.0 5.9 Monaco 25.3 13.0 7.5 6.6 3.9 Messina-1 16.3 12.1 5.2 4.5 4.1 Nice 26.0 8.7 3.7 3.2 3.2 Napoli-1 16.6 10.3 5.6 4.8 4.0 Ortona 32.4 19.1 8.9 8.1 6.7 Otranto 21.8 17.2 7.8 6.8 6.6 Palermo 17.8 10.3 4.6 4.0 3.3 Palinuro 15.3 10.2 5.3 4.4 4.0 Porto-Empe. 17.6 13.6 8.2 6.9 6.6 Porto-Torres 24.3 12.9 9.8 8.8 5.9 Ravenna 57.9 34.2 13.5 12.8 11.7 Reggio-Calabria 17.5 12.3 4.5 4.0 3.8 Salerno 17.3 13.0 8.3 7.0 6.0 Toulon 28.3 14.5 7.7 6.7 4.6 Taranto 21.6 12.8 5.1 4.5 4.2 Trieste 63.3 36.4 14.9 14.0 17.6 Venezia 63.4 37.0 15.4 14.4 12.9 San-Antonio 31.1 10.6 6.1 5.2 3.6 Senetosa-MX 22.8 8.2 4.9 4.6 4.6 IBC 2002 2003 2004 Validation

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