Modélisation de l’hydrodynamique du plateau

atlantique P Lazure , AM Jegou, F Dumas, F

Vandermeirsch• Objectifs• Outils• Variabilité de l’hydrodynamique• Vers des simulations réalistes• Applications

Objectifs

• Comprendre comment les fluctuations climatiques influent sur les structures physiques pour déterminer l’hydroclimat du golfe de Gascogne :

Hydrodynamique :Courants (transports de la chaleur et de l’eau douce mais aussi des œufs, larves, plancton,…)Température (effet sur la biologie)Salinité (traceur des fleuves)=> stratification, turbulence…=> importance des structures hydrologiques

Autres facteurs biogéochimiques ( le gout et l’odeur..)

Actions• Décrire et comprendre la circulation et l’hydrologie à des échelles de temps de la journée à la décennie

– Haute fréquence : marée– Evénements météorologiques (upwelling)– Cycle saisonnier– Variabilité inter annuelle

• Décrire les tendances à long terme

• Fournir l’information pertinente aux autres disciplines

Outils : modèle hydrodynamique et

observations

Observations :Base de données de campagnes

Imagerie satellitale

Quelques points de suivi temporel

Modèle :

3D hydrostatique

Surface libre

Variables : U, V, W, ECT, T, S

10 niveaux, Dx=5km

Forçages : marée, vent, débits

Marée (phénomène déterministe)

• Marée– Semi diurne– Courants maximum

variables– Courants résiduels faibles

• Conséquences– Mélange vertical

variable– Fronts thermiques– Bourrelet froid

Cycle saisonnier T et S Moyennes (1985-2000)

Débits de Loire (1978-2001)

0200400600800100012001400160018002000

1/1 11/4 20/7 28/10

Jour

Déb

it m

s-1

Moyen

Température Salinité

-Phénomènes advectifs peu marqués.

-Gradients côte large.

-Fronts en mer d’Iroise.

-Upwellings

Hodographe des vents

-Balance-ment saisonnier

-Bande dessalée collée à la côte en hiver

-Propaga- tion vers le sud et le large en été

Variabilité intra et inter annuelle

(forçages stochastiques)• Hodographes des vents en février et juin à Oléron Débits de la Loire

Débits de Loire (1978-2001)

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

1/1 11/4 20/7 28/10

Jour

Déb

it m

s-1

Moyen

Maximum

Minimum

Salinités de surface

-91 débits faibles, 94 forts

-Vents d’ouest forts en 94

Tendances à long terme

• Observations : Hausse des températures

• Autres paramètres (courant, salinité…) ?• Pas de modèle d’évolution à long terme

(pb d’échelle)

Selon les sources :

-0,01°C/an (COADS) (hausse depuis 89)

> 0,06°C/an SST décadaires

> 0,1°C/an Marenne Oléron (2°/1977-1995)

Bilan

• Structures peu variables : fronts de marée, bourrelet froid.

• Variables dans le temps (peu dans l’espace): upwelling

• Très variables (panache fluviaux, bulles)• Mal connu :

– Influence de la circulation sur le talus.– Tendances à long terme. – Capacité du modèle à reproduire chaque structure

Vers des simulations plus réalistes (1)

• Confronter le modèle aux observations

Campagnes : Profils TS

Mesures au point fixe :

Mesures de salinité sur les îles

Vers des simulations plus réalistes (2)

• Forçages– Tester différents forçages météorologiques– Tester le couplage avec des modèles de l’Atlantique

NE

• Modèles– Schéma numérique– Taille du domaine – Résolution spatiale

– Assimilation ?

Perspectives

• Développer une collaboration avec des météorologistes– Définir une climatologie des

situations climatiques et des indices pertinents.

– Envisager des scénarios d’évolution climatique (vent et précipitation)

• Accroître la connaissance du milieu– Mesures in situ (campagnes, points fixes, profileurs)– Améliorations du modèle

Perspectives-Applications• Mise à disposition des résultats de modèles

– Favoriser les synergies et faciliter la production de modèles de dépendance avec les indices des différentes disciplines.

• Production de résultats synthétiques- Etudes de processus (structures de rétention)- Construction d’indices hydrodynamiques

• Comprendre les interactions entre structures physiques et biologie.– Couplage des modèles– Discussions pour caractériser les structures

importantes et définir les paramètres hydrodynamiques pertinents.

Applications

Typologie, synthèsesindicateurs

Etudes de processus(structures

de rétentions…)

Modèle hydrodynamique

Modèle météorologique

Modélisation

Modèles Sédimentologique

Production primaire….

TypologieIndicateurs

Indicateurs Biologiques

Observations

SatellitesDonnées

In situ