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Tchonang, Babette Christelle. Contribution du satellite SWOT (Surface Water Ocean Topography) pour l'analyse et la prévision océanique

Tchonang, Babette Christelle (2021). Contribution du satellite SWOT (Surface Water Ocean Topography) pour l'analyse et la prévision océanique.

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Résumé en francais

La mission SWOT (Surface Water Ocean Topography) qui sera lancée en 2022 doit permettre grâce à un nouveau système d'altimétrie à large fauchée d'observer beaucoup plus finement la topographie des océans (SSH). Cette capacité nouvelle d'observation pose d'importantes questions pour les communautés scientifique et océanographie opérationnelle : quelles améliorations sur l'analyse et la prévision océanique peuvent être attendues en assimilant les observations SWOT dans des modèles à haute résolution ? Afin de répondre à cette question, nous avons mené pour la première fois un ensemble d'Observing System Simulation Experiments (OSSEs) dans un système global d'assimilation de données au 1/12°. Les observations utilisées sont : les observations de trois altimètres nadir, les observations de SWOT, les observations in-situ (température et salinité) et de la température de surface de la mer. Les premières OSSEs menées montrent que par rapport aux trois altimètres nadir, les observations SWOT ont un impact équivalent sur les données d'analyse de la SSH, la température et la salinité mais améliorent les courants océaniques en profondeur et en surface. La combinaison des trois altimètres nadir et de SWOT améliore les analyses en permettant une légère réduction des erreurs d'analyse de la SSH et des courants océaniques. Ces résultats bien qu'intéressants sous estiment cependant le potentiel de SWOT. Plusieurs pistes pouvant améliorer l'impact de SWOT pour l'analyse et la prévision océanique ont été identifiées, ce qui nous a conduit à recalibrer les OSSEs et à améliorer le schéma d'assimilation afin de mieux représenter les différentes échelles contenues dans les observations de SWOT. Ces améliorations ont permis la réalisation d'un deuxième ensemble d'OSSEs pour lesquelles les observations de SWOT se sont avérées très efficaces. Par rapport à l'expérience assimilant uniquement trois altimètres nadir, l'ajout des observations SWOT réduit ainsi globalement la variance des erreurs d'analyse et de prévision de la SSH et de la vitesse d'environ 30 % et 20 % respectivement. Cette amélioration est plus forte pour les échelles océaniques inférieures à 200 km avec une réduction de la variance d'erreur d'analyse de la SSH supérieure à 40% en dehors des régions tropicales. Cette thèse montre ainsi que les données SWOT pourront être assimilées dans le futur système global d'analyse et de prévision à haute résolution de Mercator Ocean et du Copernicus Marine Service, avec un impact positif à toutes les latitudes et des performances excellentes. Elle souligne aussi l'importance du design et de la calibration des méthodes d'OSSEs et l'apport des améliorations des schémas d'assimilation de données afin d'obtenir des résultats les plus réalistes possibles.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Le Traon, Pierre Yves
Benkiran, Mounir
Ecole doctorale:Sciences de l'Univers, de l'environnement et de l'espace (SDU2E)
laboratoire/Unité de recherche :Mercator Océan International
Mots-clés libres :Satellite - SWOT - Nadir - Altimètre - Données - Assimilation - OSSE - Model - In-situ
Sujets :Sciences de l'environnement
Déposé le :17 Dec 2021 16:54