Dr. Fabrice ArdhuinService Hydrographique et Océanographique de la Marine

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

Avec le précieux concours de : David Corman (SHOM)

Hendrik Tolman (NOAA/NCEP)Peter Janssen (ECWMF)

SHOM/MHACETMEF

IUEM, Météo-FranceBoost-Technologies

1. Developpement et validation du code WAVEWATCH III

2. Prévision opérationnelle

3. Le futur

Ardhuin – 2/12Journée rencontre des utilisateur du calcul

Plan de la présentation:

domaine hauturierdomaine côtier

D ~ L / 2 zone littorale /

surfzone / nearshore

1. Histoire d’un train de houleZone 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 améliorablesLa zone côtière est donc en bout de chaîne.

Ardhuin – 3/12Journée rencontre des utilisateur du calcul

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 – 4/12Journée rencontre des utilisateur du calcul

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, 13000 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 – 5/12Journée rencontre des utilisateur du calcul

Evaluation de la version 3.xx de WW3 sur l’Atlantique

Calculs avec vent ECMWF analysé et prévu à 6h, sans assimilationS.I. = erreur en moyenne quadratique (RMSE) normalisée par les obs.

NB: correlation 0.995… encore quelques petites améliorations possibles pour Hs-> Correction de biais pour Atlantique Nord-Est

Utilisateurs du code: Ifremer/DYNECO, DRO/OS, Prevosto & al. …

Ardhuin – 6/12Journée rencontre des utilisateur du calcul

1.b Du large vers la côte: exemple du Finistèrecôte découpée, plateau large & profond-> modélisation simple

Tracé de rayons

Bertheaume16 m de fond

modèle parabolique« phase-resolving »

Ardhuin – 7/12Journée rencontre des utilisateur du calcul

Validation de la modélisation côtière- tirer profit de nombreuses campagnes: SHOM, CETMEF, IUEM, GESMA, Météo-France …

Bouées « abritées »en rouge: propagation DW-IroiseEn vert: propagation de la prévi. WW3

Ardhuin – 8/12Journée rencontre des utilisateur du calcul

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 – 9/12Journée rencontre des utilisateur du calcul

Un produit expérimental qui intéresseOctobre 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 – 10/12Journée rencontre des utilisateur du calcul

Le bulletin du jour pour le Finistère

Les obs. d’hier:

La prévi du jour:

Ardhuin – 11/12Journée rencontre des utilisateur du calcul

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 www.shom.fr

et www.openswell.org , 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 – 12/12Journée rencontre des utilisateur du calcul