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 profils de température et salinité de la base de données CORA3.4 sur la période 1993-2012 est pris en compte.
Les vitesses géostrophiques issues des bouées dérivantes (1993-2012) sont extraites pour calculer les observations synthétiques de vitesse.
Calcul des observations synthétiques de hauteur
L'ensemble des profils de température et salinité est utilisé pour calculer par intégration le long de la colonne d'eau un jeu d'estimations synthétiques de la Topographie Dynamique Moyenne selon l'équation :
<h>1993-1999 = hinsitu - h'alti
Cependant, en intégrant ces mesures de température et salinité le long de la colonne d'eau, la hauteur de mer obtenue est représentative du contenu stérique, jusqu'au niveau de référence du profil. Pour se ramener à une estimation synthétique de la topographie dynamique des océans (composantes barotropes et baroclines de la surface jusqu'au fond), il faut ajouter une estimation de topographie dynamique moyenne au niveau de référence du profil considéré. La composante manquante est approximée en retranchant à une estimation grande échelle de la topographie dynamique moyenne une estimation grande échelle de la composante stérique moyenne référencée à la profondeur du profil considéré.
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 |
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. Les mesures des bouées dérivantes avec ancre et sans ancre font l'objet d'un traitement distinct. Un modèle d'Ekman à 15m est soustrait pour les bouées avec ancre; alors que les bouées sans ancre sont corrigées des courants d'Ekman à 0m, en même temps qu'elles sont corrigées de l'entrainement direct du vent.
Un filtre passe-bas est ensuite 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°.