Apport de l'océanographie opérationnelle à l'amélioration de la prévision de la dérive océanique dans le cadre d'opérations de recherche et de sauvetage en mer et de lutte contre les pollutions marines.
Law-Chune, Stéphane
Contribution of operational oceanography to drift forecast for search and rescue operations and marine pollution response.
La plupart des opérations de secours en mer s'appuient aujourd'hui sur des prévisions numériques opérationnelles afin de coordonner les moyens d'action et de cibler les zones d'intervention prioritaires. Pour des cas de pollution marine ou pour la recherche d'objets dérivants, des modèles de trajectoire spécifiques existent et permettent d'élaborer des scénarii plus ou moins réalistes à partir de courants modélisés. La fiabilité de ces systèmes est en grande partie conditionnée par la qualité de ces courants prévus et utilisés. Ce travail de thèse s'intéresse à la modélisation des processus océaniques qui modifient les propriétés advectives du courant, en particulier à proximité de la surface, où les vitesses sont les plus fortes, et où des structures de fine échelle liées aux interactions avec l'atmosphère et à des processus turbulents en complexifient l'estimation. La méthodologie adoptée est la classique confrontation modèle-observation pour deux cas d'étude distincts, l'un en Méditerranée occidentale (hiver 2007) et l'autre en Atlantique Est-Équatorial près de l'embouchure du Congo (printemps 2008). À partir d'outils numériques dérivés de l'opérationnel, il est tenté de reproduire des trajectoires réelles de flotteurs de surface en réalisant diverses études de sensibilité. Les prévisions de courant sont générées à partir de configurations régionales à haute résolution basées sur le code d'océan NEMO. Le logiciel Ariane (B. Blanke, 1997) utilise les propriétés de surface du courant, alors que le modèle d'hydrocarbure Mothy (Météo France) utilise une extraction en profondeur afin de compléter sa modélisation interne de l'océan en réponse aux changements rapides du forçage atmosphérique. Cette étude cible des échelles de prévisions de quelques heures à trois jours au maximum (échéance typique demandée en cas de crise). Les tests ciblent la résolution horizontale, l'impact des paramétrisations sur les forçages et la représentation des processus physiques, en particulier ceux rencontrés par les bouées, comme par exemple le panache du fleuve Congo en Angola. Les résultats suggèrent que l'augmentation de la résolution n'est pas forcément un synonyme de bénéfice pour les prévisions de dérive, ceci à cause d'une génération importante de structures océaniques à petite échelle dans le modèle. Celles-ci sont souvent mal positionnées et mal phasées dans le temps. En Méditerranée, la reproduction du transport moyen au niveau de la pente (modulée au premier ordre par le courant Liguro-Provençal) est satisfaisant, mais une des difficultés provient d'une forte activité tourbillonnaire présente le long des côtes catalanes. Les vents hivernaux impactent également les bouées dérivant plus au large. En Angola, les bouées (2) voyagent près de la côte et sont soumises à une circulation côtière complexe et modulée par la présence du panache du Congo, d'ondes piégées à la côte et de rapides bascules de vent. Dans cette région, les résultats sont également sensibles à la profondeur à laquelle on introduit le forçage par le courant de par la présence de sous-courants.
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