
(a) wind speed and direction from the ERA-5 reanalysis, with wind speed from SWOT overlayed. (b) current speed and direction (only for current faster than 0.7 ms−1) from the HYCOM model. Geostrophic currents computed from SWOT's SSH observations overlayed. (c & d) WW3 significant wave height snapshots from simulations performed (c) without (CTRL) and (d) with (CURR) current forcing. Significant wave height from SWOT is overlayed on both (c) and (d). CFOSAT observations of significant wave height (thin line) and directional wave spectrum (inset) are shown on (d). (credit Colorado School of Mines)
Grâce à Swot, nous pouvons désormais observer la hauteur significative des vagues (Significant Wave Height, SWH, ou Hs) en deux dimensions avec une résolution à l'échelle du kilomètre, une première dans le domaine de l'océanographie par satellite. Cette nouvelle capacité offre une vision sans précédent de la façon dont les vagues de surface interagissent avec les vents et les courants, et vice versa. Swot a également révélé sa capacité à détecter les structures de houle dans la hauteur de mer, un résultat qui n'était pas prévu (voir Swot mesure la houle).
Une étude, [Villas Boas et al., 2025], exploite les données de hauteurs significatives de vagues de Swot, ainsi que des observations de vent et de courants, ainsi que des modèles, afin d'étudier les interactions entre les vagues, le vent et les courants dans quatre environnements océaniques contrastés : le Gulf Stream, le courant californien, le typhon Mawar et un événement de houle fortement groupée. Au niveau du Gulf Stream, Swot capture des hauteurs significatives de vagues, meilleures que jamais auparavant, et associées à de forts courants vers l'est, des structures cohérentes avec la réfraction des vagues. Ces résultats sont conformes aux prévisions précédentes issues de la modélisation (voir l'Image du mois d'août 2017, Courants & vagues), mais sont désormais confirmés pour la première fois par des observations satellitaires directes. Dans le courant californien, Swot révèle une variabilité anisotrope des hauteurs significatives de vague due à la turbulence méso-échelle, ce qui correspond aux prévisions théoriques (voir [Wang et al. 2023]). Pendant le typhon Mawar, les motifs de hauteurs de vague en forme de stries rayonnant depuis la tempête sont associés à la réfraction des houles par les courants. Enfin, l'étude documente comment les groupes de vagues induisent une variabilité locale, leur hauteur significative pouvant atteindre 2 mètres sur seulement quelques kilomètres, mettant en évidence une source de structures d'états de mer à petite échelle qui n'est pas simulée par les modèles de spectres de vagues.
Ces observations confirment que les courants océaniques et les groupes de vagues jouent un rôle majeur dans la variabilité de l'état de la mer. La vision unique de Swot permettra de mieux comprendre les problèmes critiques liés aux études sur les interactions air-mer, à la prévision des vagues et à la prévision des risques côtiers.
References:
- Ana Beatriz Villas Bôas, Gwendal Marechal, Alejandro Bohé. Observing Interactions Between Waves, Winds, and Currents from SWOT. ESS Open Archive . December 30, 2024. https://doi.org/10.22541/essoar.173557501.11384934/v1
- Wang, H., Bôas, A. B. V., Young, W. R., & Vanneste, J. (2023, November). Scattering of swell by currents. Journal of Fluid Mechanics, 975 , A1. Retrieved 2024-10-30, from https://doi.org/10.1017/jfm.2023.686