La méthode synthétique
La méthode synthétique consiste à retirer pour chaque observation du signal océanique total la variabilité océanique vue par l'altimétrie.
Les profils de température et salinité sont utilisés pour calculer les observations synthétiques de hauteur. L'ensemble des mesures des profileurs Argo de 2002 à 2008 ainsi que l'ensemble des profils température et salinité des sondes CTD de 1993 à 2007 sont prises en compte.
Les vitesses géostrophiques issues des bouées dérivantes sont extraites pour calculer les observations synthétiques de vitesse. Entre 1993 et 2008, 2 800 000 mesures de vitesses géostrophiques in-situ sur l'ensemble du globe, sont prises en compte.
Computation of the synthetic observations of heights
All the profiles are used to compute by integration along the water column a set of synthetic estimates of the mean dynamic topography according to the equation:
<h>1993-1999 = hinsitu - h'alti
However, by integrating these temperature and salinity measurements along the water column, the sea surface height obtained is representative of the steric content until the baseline profile. To return to a synthetic estimate of the ocean dynamic topography (barotropic and baroclinic components from the surface to the bottom), we had to add an estimate of the mean dynamic topography to this baseline profile. The missing component is approximated by subtracting to a large-scale estimate of the mean dynamic topography, a large-scale estimate of the mean steric component referenced to the depth of the baseline profile.
By comparing this new set of synthetic estimates of heights with the combined mean dynamic topography Rio05, which was computed on a grid box size of 0.5°x0.5°, we observe that the sampling is significantly improved, particularly in the Southern Hemisphere, made possible to the Argo program.
Calcul des observations synthétiques de vitesse
De la même façon, on peut envisager l'utilisation conjointe des courants géostrophiques déduits de mesures de flotteurs de surface avec les anomalies de vitesses géostrophiques issues des mesures altimétriques. Le calcul des observations synthétiques de vitesse se fait en retranchant, le long de la trajectoire de bouées dérivantes, l'anomalie de vitesse altimétrique à la vitesse géostrophique extraite de la vitesse du flotteur, selon les équations :
<U>1993-1999= U insitu - U' alti et | <V>1993-1999= V insitu - V'alti |
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La vitesse déduite de la trajectoire d'une bouée dérivante contient, en plus de la composante géostrophique, les courants de marée, les courants d'Ekman, les courants d'inertie, et d'autres composantes de courants agéostrophiques haute fréquence. Afin d'extraire la seule composante géostrophique des vitesses des bouées dérivantes, il faut donc modéliser le plus précisément possible chacune de ces composantes agéostrophiques et les retrancher à la vitesse bouée.
Le retrait des courants de marées et barotropes haute fréquence ne sont, à l'heure actuelle, pas encore suffisamment précis pour corriger les vitesses de bouées dérivantes. Seule la composante des courants d'Ekman, calculés le long de la trajectoire, est retirée de la vitesse des bouées dérivantes, puis un filte passe-bas est appliqué pour s'affranchir des signaux de période inférieure à 3 jours. Finalement, les observations synthétiques de vitesse moyenne géostrophiques sont obtenues après moyennage par boîtes de 0,25° par 0,25°.
Those estimates of height and velocity are finally combined in a multivariate objective analysis in order to improve locally the first guess computed with the direct method.