L'opération Otec : Ocean Topography of The English Channel
C. Le Provost, J.M. Molines (Legi/IMG, France)
L'opération Otec que nous avons proposée dans le cadre du projet Aviso/Quick-Look de Topex/Poséidon est fondée sur une connaissance approfondie des marées dans la Manche, acquise depuis plusieurs années [Le Provost, 1974 ; Le Provost, 1981 ; Le Provost, 1983 ; Le Provost & Fornerino, 1985].
Dans cette mer littorale, la variabilité du niveau de la mer est en effet principalement due à des très fortes marées semi-diurnes (atteignant 12 m de marnage à St Malo en période de vives eaux) ; la contribution de la circulation générale, des effets météorologiques est faible.
Les modèles de marée développés sur la Manche nous permettent de prédire le niveau instantané avec une précision sub-décimétrique [Le Provost, 1983]. Otec consiste essentiellement à appliquer aux mesures altimétriques une correction de marée déduite de ces modèles locaux et à comparer les hauteurs corrigées d'un cycle à l'autre. Les écarts d'un cycle à l'autre sous une même trace sont représentatifs des erreurs cumulées d'orbites, de corrections de propagation et de corrections de marées. Dans le cas idéal où ces erreurs seraient nulles et en supposant négligeable la contribution du signal océanique, on aurait une superposition parfaite des hauteurs corrigées qui donnerait la forme du géoïde sous la trace correspondante.
Les passages survolant la Manche sont les passages 61, 137, 146 et 222 (figure 1). Dans le cadre de cet article, nous ne présenterons que les résultats sur le passage 61, en Manche Occidentale. Les données que nous avons utilisées sont les fichiers simplifiés distribués dans le cadre du projet Aviso/Quick-Look obtenus à partir des cycles d'IGDR-M en version 1. Les corrections suivantes ont été appliquées : ionosphère Doris, troposphère sèche la plus proche, troposphère humide TMR, baromètre inverse, biais électromagnétique Cnes (Ku), marée solide et effets de charge. Nous avons répété les calculs en utilisant successivement l'orbite Cnes, l'orbite Nasa et une orbite Cnes corrigée calculée dans le cadre du projet Aviso/Quick-Look sur la base d'une correction 1 cycle/rev et 2 cycles/rev obtenue par minimisation des écarts aux points de croisement.
Sur la figure 2, nous présentons les hauteurs corrigées sous la trace 61 pour les cycles 1 à 9, (2-a : orbite Cnes, 2-b : orbite Nasa, 2-c : orbite Cnes corrigée, 2-d : orbite Nasa sans correction de baromètre inverse).
Figures 2a à 2d :
Hauteur de la surface de la mer le long de la trace 61 pour les cycle 1 à 9.
(a) Orbite Cnes
(b) Orbite Nasa
(c) Orbite Cnes avec correction Aviso/Quick-Look
(d) Orbite Nasa sans correction de baromètre inverse.
Ces résultats permettent de juger localement de la qualité de la mesure :
- l'utilisation de l'orbite Nasa permet d'obtenir des résultats plus groupés que l'orbite Cnes.
- avec la correction d'orbite 1 cycle/ rev et 2 cycles/rev, on retrouve sensiblement la qualité de l'orbite Nasa avec l'ensemble des courbes dans un intervalle de ± 15 cm, sauf pour le cycle 6.
- la correction de baromètre inverse est efficace pour regrouper les résultats et nous semble pertinente pour la zone considérée.
Cette expérience permet donc d'évaluer la précision in fine de la donnée altimétrique telle qu'elle est distribuée sur les IGDR-M Aviso.
La fourchette de ± 15 cm, déjà très encourageante doit être sensiblement diminuée avec les nouvelles orbites en cours de calcul au Cnes.
Références
- Le Provost, C., 1974: Contribution à l'étude des marées dans les mers littorales. Application à la Manche. Doctoral thesis, Grenoble
- Le Provost, C., 1981: A model for prediction of tidal elevations over the English Channel. Oceanologica Acta, 4, 279-288
- Le Provost, C., 1983: An analysis of SEASAT altimeter measurements over a coastal area: The English Channel. J. Geophys. Res., 88, 1647-1654
- Le Provost, C., M. Fornerino, 1985: Tidal spectroscopy of the English Channel with a numerical model. J. Phys. Oceanogr., 15, 1009-1031.
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