Hydrodynamique de la zone Marseille-Rhône: modélisation 3D et validation
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Hydrodynamique de la zone Marseille-Rhône:
modélisation 3D et validation
I. Pairaud1, J. Gatti1, N. Bensoussan3 R. Verney2, P. Garreau2
1- IFREMER Méditerranée, LER PAC, La Seyne sur Mer, France
2- IFREMER Brest, DYNECO-PHYSED & LBCM, France
3- IPGP, Paris, France
Plan 1- Contexte 2- Présentation du modèle hydrodynamique 3- Validation : comparaison aux observations 4- Conclusions et perspectives
Pourquoi un nouveau modèle de la baie de Marseille?
• Plusieurs projets :
- Apports et exports de contaminants chimiques vers et depuis les grandes
agglomérations méditerranéennes : évaluation des flux nets pour la baie de
Marseille (METROC, IFREMER & AERMC)
- Impact des apports anthropiques vers l’écosystème marin (MASSILIA)
- Apports, bioaccumulation et transport de contaminants dans la chaine trophique
(POTOMAC, ANR COSTAS)
- Océanographie opérationnelle à l’échelle côtière (PREVIMER MED pour l’hydro,
GIRAC pour les microcontaminants)
• Modélisation dans la zone:
Modèle de Pradal et Millet (2006) dédié à la baie de Marseille : utilisation de POM
forcé par des vents académiques
Besoin d’un modèle réaliste, validé
Modèle hydrodynamique imbriqué RHOMA (Rhône-Marseille)
Configurations MARS3D Profondeur (m)
MENOR
(dx,dy=1.2km)
(A. Nicolle & al., sub OM)
Profondeur (m)
RHOMA
dx,dy=200m
Champs météorologiques HR 30 niv sigma
dt= 30s (ADI)
MM5: vent, pluie, flux de chaleur
(ACRI)
Comparaison MM5-obs MF à Port de Bouc
Fleuve
Rhône
Validation du modèle sur 2007-2008:
comparaison aux observations in-situ et satellitaires
Port de Bouc
Réseau In-situ
Fos Carry Le Rouet SOMLIT-SOFCOM
Marseille
MEDCHANGE
Frioul Huveaune
FRAME
Cortiou
Riou Meteo France
campagnes du
navire TETHYS II
Température de surface SST Chl-a
(NOAA-AVHRR) (MODIS OC5)
Comparaison aux observations aux points fixes : séries temporelles
••Projet
ProjetMedchange:
Medchange:
Suivi
Suivide
deTT
(capteurs
(capteursTidbit)
Tidbit)
Dz
Dz==5m
5m, ,dtdt=1h
=1h T0=
(copyright: N. Bensoussan, J. Garrabou)
••Station
StationSOMLIT
SOMLITSOFCOM:
SOFCOM:
Suivi
Suivide
deTTetetSS(profils
(profilsCTD
CTD++mesures
mesures
surface
surfaceetetfond)
fond)
Dz
Dz==0.25m
0.25m, ,dtdt=15
=15jours,
jours,T0=
T0=1994
1994
Comparaison aux observations (T)
MEDCHANGE (Collaboration N. Bensoussan)
Carry Riou
5m
25m
40m
(N. Bensoussan)
Bonne reproduction du cycle saisonnier par le modèle
SOMLIT-FRIOUL
Obs
RHOMA
MENOR
Evènements principaux représentés (upwellings, extension des eaux du Rhône, …)
Etude statistique et représentations graphiques
T Frioul S Frioul
Prof (m) Prof (m)
Diagramme de Taylor
Obs Obs
Diagramme cible
Cor T > 0.9
Cor S < 0.6
Biais T < 0.4
Biais S < 0.1
-> Synthèse de l’information : forte corrélation en T, faible corrélation et faible biais en S
Comparaison aux images satellites de Chl-a: intrusion d’eau
diluée du Rhône en rade de Marseille
S RHOMA Chl-a MODIS
17/06/08
Vent de NO
19/06/08
Vent d’O puis de SO
23/06/08
Vent de SEComparaison aux observations d’une campagne du navire
océanographique Tethys II : intrusion du courant Nord
••Mesures
Mesuresnavire
navireTethys
TethysII:
II:
••Courants
CourantsADCP
ADCP
••Données
DonnéesTS
TSen
ensurface
surface
Trajet du navire Tethys II du 19 au 21 octobre 2007
Salinité
(campagne GEOMASTER, G. Ratzov)Comparaison modèle/observations : uv
Section à 48m de profondeur
m/s
RHOMA
ADCP Tethys
Une intrusion du CN depuis le Sud du domaine (CL) est reproduite par le modèleConclusion - La circulation de la zone côtière RHOMA est complexe et gouvernée par les principaux forçages (vent, Rhône, circulation générale, bathymétrie). - Comparaisons aux observations : la modélisation RHOMA permet de reproduire les principales caractéristiques de la circulation (variations saisonnières, upwellings, intrusion d’eau diluée du Rhône, intrusion du courant nord) - Etude statistique : permet de synthétiser l’information, pratique pour la phase de validation et de réglage des simulations.
Comparaison des courants mesurés par
l’ADCP de coque du Téthys II et par un ADCP tracté sur poisson
Images du poisson
prêté par Pascal Lazure
J. Gatti, I. Pairaud, V. Dutreuil, G. Rougier, 17 juin 2009
Poster ADCPs in action, San Diego, oct09Comparaison des courants après traitement
ADCP de coque
u
v ADCP de coque
ADCP tracté
ADCP tracté
u
v
Poster ADCPs in action, San Diego, oct09Bouée instrumentée à l’embouchure du Rhône:
MESHURO 1
2
BFI
H ~ 20 m
3
4
Mesures en continu à haute fréquence à
l‘embouchure du Rhône (fond et surface)
Bouée rigide (BFI) à Roustan Est
(remplacement de la bouée à chaîne
existante)
Transmission GPRS (~horaire) et diffusion
rapide des données
Partenariat : Phares et Balises (DDE13),
Ifremer, IRSN, Cerege, CETMEF, LSCE, COM,
Domaine de la Palissade
Installation prévue mi-2008Bouée embouchure du Rhône: MESURHO
Instrumentation
1 Irradiance
1- Station météo, mesure d'irradiance Station
météo
2 - Sonde multi-paramètres sub-surface
2
(température, salinité, oxygène dissous,
turbidité, Chlorophylle a) avec chlorateur
BFI
3 - Sonde multi-paramètres fond
Sonde NKE Smatch
H ~ 20 m 4 – ADCP avec module de houle, altimètre de
précision
+ Profileur benthique du LSCE (CHACCRA)
+ échantillonneurs passifs
+ chaîne de CTD sur la colonne (marégraphie
3 pour le domaine de la Palissade) ?
4 +…Bouée embouchure du Rhône : MESURHO
Fonctionnement 1
2
BFI
Convention entre les partenaires
(investissement, fonctionnement, partage et H ~ 20 m
gestion et diffusion des données)
Périodicité maintenance : 2 mois
3
4
Equipements émergés (électronique,
météo…). Intervention sous la supervision des
Phares & Balises. Principe : échange standard
Instruments subsurface et fond : intervention
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