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Description de la surface moyenne océanique(MSS15)

La surface moyenne océanique est la forme moyenne prise par la surface des océans durant la période de mesure. Elle est corrigée des variations saisonnières et correspond à la somme du géoïde ET de la circulation moyenne des océans.
Son relief révèle plusieurs phénomènes :

  • à l'échelle de plusieurs milliers de kilomètres, des ondulations de l'ordre de la centaine de mètres dues aux différences de densité de matière dans le manteau terrestre ;
  • aux longueurs d'onde moyennes, la répartition des courants et des masses d'eau de densités différentes qui entraîne des variations de niveau de quelques mètres;
  • et aux longueurs d'onde courtes,  la répartition hétérogène de la matière dans les couches superficielles de la Terre et des reliefs sous-marins qui provoquent des ondulations du géoïde d'une amplitude de quelques mètres.

La surface moyenne océanique MSS_CNES_CLS_15 a été calculée à partir de 20 années de mesures altimétriques. Toutes ces données ont été prétraitées pour :

  • être plus homogènes et référencées à la période 1993-2012 (sur les standards GDR des produits Duacs),
  • moins contaminées par le signal variable de la topographie dynamique océanique

Cette surface est fournie sur une grille régulière (1/60°x1/60°). Une grille d'erreur d'estimation est également fournie, elle représente la précision de la MSS par le biais de la méthode inverse. Cette grille d'erreur est calibrée sur les résultats d'analyse aux points de croisement des données altimétriques.

La surface moyenne océanique contient :

  • sur l'océan, le géoïde moyen + la topographie dynamique océanique moyenne (1993-2012),
  • sur les continents (jusqu'à 100 km à l'intérieur des terres): des données existent dans le fichier mais leur calcul ne prend en compte que les observations sur les océans. La MSS n'y est donc pas définie.

 

NomMSS_CNES_CLS15
Ellipsoïde de référence T/P
Periode de référence1993-2012 (20 ans)
CouvertureGlobale (80°S à 84°N), sur l'océan partout où des données altimétriques sont disponibles.
Résolution spatialeGrille régulière, pas de 1/60° (1 minute, i.e. ~1.8 km)
Grille21 600 points en longitude / 9811 points en latitude (-79.5°S à 84°N)
Méthode et techniqueMéthode d'interpolation optimale, avec prise en compte de divers bruits associés à la donnée, et utilisation de covariances anisotropes dont les échelles sont ajustées localement en fonction des longueurs d'ondes des structures géophysiques.
Estimation de l'erreurOui (en centimètres). La méthode d'interpolation optimale (OI) fournit une erreur formelle calibrée.

Jeu de données altimétriques

 

  • ~100 000 000 observations
  • Profils moyens:
    • T/P , Jason-1 & 2,
    • T/P tandem,
    • ERS-2, Envisat,
    • GFO
  • Phase géodésique:
    • ERS-1,
    • Jason-1,
    • CryoSat-2
  • Voir figure

 

Description de la surface moyenne (MSS hybride SIO/CNES_CLS2015/DTU15)

Cette MSS correspond au champ MSS qui a été sélectionné pour la production des données altimétriques de niveau L2p aux standards DT-2021, dans le cadre des projets CNES (SALP) et Eumetsat (Copernicus Sentinel L2p/L3). Ces produits sont utilisés dans le cadre des retraitements DUACS (Data Unification and Altimeter Combination System) correspondants. 

La MSS est un élément important qui contribue à la qualité des produits DUACS. Ainsi la MSS,

  • Doit être représentative de la période de référence choisie pour le calcul de la SLA : [1993, 2012] pour les produits DUACS 

  • Nécessite de résoudre les grandes et petites échelles (> ~ 30 km), en haute mer et dans les zones côtières

  • Doit être définie sur tous les océans

Comme différents modèles de MSS sont disponibles, et tous avec des qualités et des défauts, une solution combinée multi-modèles a été calculée dans le but de bénéficier des avantages de 3 modèles différents.

Cette MSS résulte de la combinaison de 3  MSS de référence différentes sur l'océan :

  • La MSS SIO (Sandwell et al, 2017) est utilisée en plein océan.
  • La MSS CNES_CLS15 (Pujol et al, 2016) est utilisée sur les zones côtières (< 30km de la côte) et pour la région Antarctique.
  • La MSS DTU15 (Andersen et al, 2016) est utilisée dns les régions Arctiques (latitude > 80 N).

Les données utilisées sont décrites ci-dessous :

Le tableau ci-dessous donne un aperçu de la qualité et des défauts des différents modèles de MSS.

Documentation :

  • Pour plus d'informations, se réferrer au manuel handbook

Références :

  • Andersen O., L. Stenseng, G. Piccioni, P. Knudsen, 2016. The DTU15 MSS (Mean Sea Surface) and DTU15LAT (Lowest Astronomical Tide) reference surface. ESA Living Planet Symposium 2016 - Prague, Czech Republic. http://lps16.esa.int/page_session189.php#1579p.
  • Pujol M.-I., Schaeffer P., Faugere Y., Raynal M., Dibarboure G., & Picot N. (2018). Gauging the improvement of recent mean sea surface models: A new approach for identifying and quantifying their errors. Journal of Geophysical Research: Oceans, 123. https://doi.org/10.1029/2017JC013503.
  • Sandwell D., Schaeffer P., Dibarboure G., Picot N., (2017). High Resolution Mean Sea Surface for SWOT. https://spark.adobe.com/page/MkjujdFYVbHsZ/."
Name MSS combinée SIO/CNES_CLS2015/DTU15
Ellipsoide de référence WGS84
Période temporelle de référence 1993-2012 (20 ans)
Couverture géographique Globale (79.5°S to 90°N) - Données sur tout l'océan où les données altimétriques sont disponibles 
Résolution spatiale Grille régulière de résolution 1/60° (1 minute) (i.e. ~1.8 km)
Grille21600 points en longitude / 10169 points en latitude (-79.5°S to 90° N)
MéthodeLa méthodologie utilisée pour combiner les modèles MSS CNES15, SIO et DTU15 a consisté à définir une bande de transition où une moyenne pondérée est utilisée pour combiner les MSS.
Estimation de l'erreurNon disponible

Dataset altimétrique

 

  • ~220 000 000 observations
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