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Mesures de surface pour les satellites océanographiques : la campagne SUMOS in-situ et aéroportée

Image du mois - juillet 2021

Premiers résultats de la campagne SUMOS : (à gauche) spectre 2D de vagues directionnelles de la bouée dérivante SPOT014 ; (au centre) spectre 1D de hauteur de vagues directionnelles de l'instrument SWIM à bord de CFOSAT ; (à droite) spectre 2D de pente de l'instrument SWIM à bord de CFOSat (Crédit LATMOS).


 

 

CFOSat a été lancé le 29 octobre 2018. Il fournit des données opérationnelles sur le vent et les vagues, mais des améliorations et une meilleure compréhension des informations fournies seraient utiles. 

La campagne SUMOS a été réalisée dans le golfe de Gascogne en février et mars 2021. Elle a été conçue pour collecter un ensemble d'observations co-localisées du vent, des vagues et des paramètres associés (flux turbulents air-mer) par des moyens in-situ et de télédétection. Les données résultantes seront utilisées pour :

  • améliorer les méthodes d'inversion des données de la mission CFOSat,
  • mieux identifier les performances et les limites des paramètres fournis par CFOSat,
  • faire progresser les objectifs de la mission concernant l'étude de l'hydrodynamique des vagues et des relations vent/vague/flux en conditions turbulentes. 

La campagne a également profité de la mission SKIM de suivi multi-échelle de la cinématique de la surface de la mer pour acquérir des données de diffusiométrie radar Doppler en bande Ka via le KaRADOC (Ka-band Radar for Surface Currents Measurements, un instrument développé par l'Institut d'Electronique et des Technologies du Numérique (IETR)) afin de soutenir les concepts des futures missions satellitaires utilisant cette technique.

La coordination scientifique de la campagne a été assurée par Peter Sutherland (LOPS, Ifermer) et Danièle Hauser (Laboratoire Atmosphères, Observations Spatiales (LATMOS), Paris) pour SUMOS et Stéphane Meric (Institut d'Electronique et des Technologies du numéRique (IETR), Rennes, France) et Louis Marie (LOPS, Ifermer) pour SKIM avec un fort soutien de l'équipe du Cnes.


Deux plateformes nationales d'expérimentation ont été déployées dans et au-dessus du Golfe de Gascogne : 

  • F-HTMO, l'avion de recherche exploité par la structure française de recherche aéroportée SAFIRE (Météo France/CNRS/Cnes).
  • L'Atalante, navire de recherche de la Flotte océanographique française exploité par le groupement d'intérêt économique Genavir.

Les données ont été acquises à l'aide de ces deux plateformes en coordination avec les passages de CFOSat au-dessus du Golfe de Gascogne. Le plan d'opération comprenait

  1. des mesures in-situ des vagues (spectres directionnels), du vent et des flux turbulents à l'aide de 20 bouées dérivantes (dont SPOT014) et de 3 bouées à flamme déployées par L'Atalante.
  2. des mesures effectuées à bord du navire lui-même en utilisant notamment un radar imageur exploité par le Helmholtz-Zentrum Geesthacht (Allemagne) pour la mesure du spectre directionnel des vagues et des courants de surface et des acquisitions d'images polarimétriques avec une caméra vidéo stéréo pour mesurer les caractéristiques des vagues et des déferlantes.
  3. des mesures aéroportées utilisant :
    • un radar en bande Ku pour l'observation des surfaces (KuROS) développé et exploité par le LATMOS pour fournir des spectres directionnels des vagues en plus des informations sur le vent de surface et la section transversale de rétrodiffusion du radar.
    • un radar en bande Ka pour la mesure des courants de surface (KaRADOC) développé et exploité par l'IETR. 

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