MERCATOR

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Assimilation de données en mode opérationnel
avec le modèle haute résolution PAM (Prototype
Atlantique nord et Méditerranée) Benoît
TRANCHANT, Jean-Michel LELLOUCHE, Lucas NOUEL,
Eric GREINER, Mounir BENKIRAN , Eric
DOMBROWSKY ____________________
http//www.mercator.com.fr
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Structure de Mercator océan

• MERCATOR est la contribution Française à
  lexpérience internationnale GODAE (Global Ocean
  Data Assimilation Experiment).
• MERCATOR est soutenu par les six principaux
  centres qui sinteressent au développement de
  loceanographie et du climat

avec deux autres partenaires essentiels.
Création du GIP MERCATOR Ocean en avril 2002
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Objectifs de MERCATOR

• Le but du projet MERCATOR est limplémentation
  dun système de prévision océanique capable de

• Simuler locéan global avec un modèle aux
  équations primitives à haute résolution, en
  assimilant des données satellitales et in-situ
  afin de fournir des réanalyses et des prévisions
  de la circulation océanique globale,
• De tourner en mode opérationnel afin de répondre
• (i) à la communauté scientifique,
• (ii) aux différents services de létat
  (civil et militaire),
• (iii) aux différents besoins de
  locéanographie commerciale,
• Contribuer au développement des systèmes de
  prévision saisonnière et climatique en
  fournissant des conditions initiales de locéan
  pour les modèles couplés.

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Modélisation et Assimilation
Assimilation en temps réel de laltimétrie et
des données in-situ

• Deux modèles globaux à basse (2) et moyenne
  résolution et (1/4).

• Deux modèles régionaux à moyenne (1/3) et à
  haute résolution (1/15) sur lAtlantique Nord et
  la Méditerranée.

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PAM La configuration MODELE

• Code OPA 8.1 (LODYC)
• Frontières
• Zones de rappel en température et salinité au
  nord et au sud.
• Zone de rappel au-dessous de 500m dans le Golfe
  de Cadix.

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SAM-1-v1 Premier Système dAssimilation Mercator
Version 1
ASSIMILATION

• Schéma dAssimilation Interpolation optimale
  (O.I) basée sur SOFA3.
• Seule la SLA (Sea Level Anomaly) des traces de
  TOPEX/ERS-2/JASON/GFO est assimilée en mode
  univarié (SAM-1-v1).
• Linitialisation du modèle est principalement
  basée sur une méthode de montée-descente.

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Paramètres de lassimilation
Covariance derreur débauche B D½ C D½ (D½
7 cm)
Corrélations derreur débauche C

• Atlantique rayons de corrélation calculés à
  partir de la SLA analysée (PSY1-v1)
• Méditerranée constantes 150 km et 30 jours

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Coupleur PALMModularité par lexemple
ASSIMILATION

• PALM Outil modulaire pour le couplage modèles -
  schémas dassimilation de données.

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Liens avec les différents centres de données
CENTRES de DONNEES
MERCATOR OCEAN
Altimétrie
- temps réel Traces hebdomadaires des
anomalies du niveau de la mer et cartes - temps
différé Jeux de données hebdomadaires validés
Topex/Poseidon, ERS-2, GFO, Jason-1
SSALTO/DUACS
In-Situ
- temps réel Données hebdomadaires des XBT,
CTD, bouées, etc - temps différé Jeux de
données hebdomadaires validés
données ARGO, XBT/CTD, bouées, mouillages, ...
CORIOLIS
NWP
- temps réel analyses ECMWF aux 6 heures, et 10
jours de prévision SST Reynolds - temps différé
ré-analyses
Outputs du modèle atm. tensions de vents, flux
de chaleurs, flux E-P
ECMWF, ...
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Le Bulletin MERCATOR PSY1 http//www.mercator.co
m.fr
ASSIMILATION
PREMIER PROTOTYPE REGIONAL Modèle au 1/3 sur
lAtlantique Nord et les tropiques Avec
assimilation de traces altimétriques

• Description 4D de locéan Température,
  Salinité, Courants et Transports, SSH, épaisseur
  de la couche de mélange
• Chaque mercredi (analyses et prévisions à 7 et
  14 jours).
• Assimilation et intercomparaison des données.

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Le premier Bulletin officiel
MERCATOR PSY2
Analyse le 11/12/02
Prévision à 7 jours 18/12/02
Prévision à 14 jours 25/12/02
cest le 8 janvier 2003 !
Rattrapage temps réel (1,5 an) tests en
conditions opérationnelles
Assimilation des traces altimétriques
(JASON-1/ERS-2/GFO)
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Les zooms et diagnostics on-line
PSY2
De très beaux filaments !
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Diagnostics on-line 27 mouillages
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Diagnostics on-line sectionscomparaisons
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Perspectives 2003-2004

• Rendez-vous en 2003 pour les prévisions
  océaniques haute résolution

• Assimilation multivariée (O.I) Altimétrie
  (JASON/ERS/GFO)
• SST (Reynolds)
• in-situ (profils T,S)
• Xr S X , où S est la matrice dEOFs sur la
  verticale.
• Vecteur détat (?,T,S)
• 22 niveaux de température et de salinité
• Fonction de courant barotrope
• Assimilation multivariée avec un filtre de
  Kalman de rang réduit de type SEEK (Singular
  Evolutive Extended Kalman)