La Topographie Dynamique Moyenne combinée MDT CNES-CLS18

La méthode pour calculer une Topographie Dynamique Moyenne globale est de la référencer par rapport aux anomalies du niveau de la mer (Sea Level Anomalies, SLA), elle même calculées par rapport à un profil moyen sur une période de 20 ans (1993-2012), afin d'obtenir le signal complet résultant de la dynamique de l'océan: la topographie dynamique absolue (ADT).
Il faut souligner le fait que les produits MSLA SSALTO/DUACS sont calculés sur la période 1993-2012 depuis 2014 ce qui correpond à la version DUACS 2014 v15.0 et aux versions suivantes.
Ainsi on doit référencer les données M(SLA) et MDT sur une même période.
- Dans un premier temps, on effectue une ébauche ou first guess: à méso-échelle en utilisant seulement les données satellites, altimétriques et de gravimétrie. La différence brute entre la surface moyenne MSS et le modèle de géoide est filtrée avec un filtre optimal afin de retirer le bruit et le signal géodésique résiduel.
- D'autre part on calcule une estimation synthétique (synthetic estimate) de la MDT et des courants géostrophiques avec les données océaniques in situ (profils T/S et bouées dérivantes)
- Dans un premier temps les données sont traitées de manière à avoir le même contenu physique que les données altimétriques :
- Les données des bouées dérivantes (SVP et ARGO dérivant en surface) sont traitées de manière à n'extraire que la composante géostrophique.
- Les composantes barotropes et baroclines sont aussi ajoutées à la hauteur dynamique calculée à partir des profils T/S.
- Les anomalies du niveau de la mer sont interpolées et soustraites aux mesures in situ faites sur l'océan afin d'estimer une MDT moyenne et les vitesses géostrophiques moyennes de surface correpondantes.
- Dans un premier temps les données sont traitées de manière à avoir le même contenu physique que les données altimétriques :
- Ensuite en utilisant une méthode d'analyse objective multivariée, l'estimation synthétique des hauteurs moyennes et des vitesses moyennes sont combinées pour effectuer une première ébauche de la MDT.
- Enfin, on effectue une validation en comparant la MDT obtenue aux autres versions de la MDT et des données in situ indépendantes.
Le tableau ci-dessous liste les données d'entrée et les améliorations apportées pour la nouvelle MDT CNES-CLS18 comparée à la MDT CNES-CLS13.
MDT CNES-CLS18 | MDT CNES-CLS13 | ||
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Ebauche | MSS utilisée | CNES-CLS15 (Pujol et al, 2018) | CNES-CLS11 (Schaeffer et al, 2012) |
Géoïde | GOCO05S (Mayer-Gürr,et al. 2015) Mission complète GOCE (Nov 2009-October 2013) + 10.5 années de données GRACE | EGM-DIR-R4 (Bruinsma et al, 2012) 2 années de données retraitées GOCE +7 années de données GRACE | |
Filtrage du First Guess | Filtre Optimal (Rio et al, 2011) avec le paramètres optiisés | Filtre Optimal (Rio et al, 2011) | |
Estimation synthétique à partir de données in situ | Données hydrologiques | CTD et ARGO Pref variable 200/400/900/1200/1900 de CORA4.2 (1993-2013), CORA5.0 (2014-2015) et CORA5.1 (2016) Periode 1993-2016 | CTD (Cora3.4), ARGO Pref variable 200/400/900/1200/1900 Periode 1993-2012 |
Données de bouées dérivantes | Bouées dérivantes SD-DAC , à la fois droguées et non droguées: 1993-2016 Vitesses de surface des floteurs Argo : 1997-2016 | Bouées dérivantes SD-DAC , à la fois droguées et non droguées: 1993-2012 Vitesses de surface des floteurs Argo: 1997-2013 | |
Modèle d'Ekman | Paramètres ajustés sur la période 1993-2016 en fonction de la latitude et de la profondeur des couches mélangées (à partir d' ARMOR3D) Deux niveaux: 0m and 15m | Paramètres ajustés sur la période1993-2012, par longitude, latitude et le mois (Rio et al, 2014) Deux niveaux: 0m and 15m | |
Correction liée au glissement du vent | Mise à jour de Rio et al, 2012 afin de ne pas écarter les trajectoires début / fin | Rio et al, 2012 | |
Filtrage des bouées dérivantes | Max (24 heures, Période Inertielle) | 3 jours | |
Données altimétriques | Temps différé CMEMS-DUACS 2018 (Taburet et al, under review) | Temps différé DUACS-2010 (Dibarboure et al, 2011) | |
Inversion | Resolution | Globale au 1/8° | Globale au 1/4° |