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Atlas mondial de chmaps de vagues

S. Barstow (OCEANOR, Norvège)

L'atlas mondial de champs de vague (le « World Wave Atlas », WWA) est une application MS-windows pour PC fournissant des données de grande qualité de champ de vagues et de vent dans une région océanique quelconque avec une précision et une résolution spatiale nettement supérieure à celle d'autres données de champs de vagues issue d'observations visuelles réalisées à partir de navires marchants. Les mesures altimétriques satellitales de hauteur significative de vague et de vitesse de vent constituent la source principale du WWA.

Le développement du WWA a commencé en 1990 car nous avions besoin d'un logiciel permettant de traiter plus rapidement les énormes quantités de données fournies par la mission GEOSAT (données GDR) en rapport avec les projets météorologiques d'études de vagues dans différentes parties du monde. Ceci implique tout d'abord de trier les données par carré de 10° par 10° , et de mettre au point des programmes de contrôle de qualité. Nous avons ensuite valider les mesures spatiales de hauteur significative de vague et de vent par comparaison avec des données de bouées dans le monde entier, données recueillies par OCEANOR.

Après un an de développement et grâce au financement du centre spatial norvégien, l'atlas mondial de champs de vague est commercialisé (fin 1995, début 1996). Le WWA facilite considérablement l'accès à ce type de données, mettant à disposition des utilisateurs des données de qualité, validées et de haute résolution de hauteurs de vague et de vitesses de vent. Ainsi, toutes les données disponibles pour une région sont incluses dans cet atlas, pouvant aller jusqu'à la résolution de base le long de la trace du satellite soit 1 seconde ou 7 km. Toute moyenne est à faire par l'utilisateur - aucun traitement a priori -. Avec WWA, l'utilisateur reçoit également un logiciel convivial de traitement statistique qui permet une évaluation interactive de la variabilité spatio- temporelle des vagues et du vent et sa représentation sur des cartes géographiques ou graphiques. Il permet ainsi, pour une(des) région(s) et une(des) période(s) données de calculer :

  • fréquence et valeurs hors distribution de hauteurs de vague et de vitessse du vent,
  • des séries temporelles de moyennes mensuelles de hauteurs de vague et de vitesses de vent (variabilité interannuelle),
  • l'analyse des hauteurs de vague pour des valeurs extrêmes, hauteur maximale et hauteur de crête extrême pour des périodes donnés par l'utilisateur,
  • la variation de hauteurs de vague et de vitesses du vent le long d'une trace précise et pour un jour donné.

Des textes descriptifs et explicatifs sont aussi fournis, ainsi que des informations sur les directions des vagues, leurs périodes et les événements extrêmes. Les données altimétriques lors d'événements particuliers tels que des ouragans sont décrites en détails et sont visualisées sur des cartes géographiques (voir figures ci dessous).

Figure 1: Présentation de la hauteur significative de vague moyenne le long de traces TOPEX/POSEIDON dans la baie de Biscaye (carré de 10° par 10° ).

Figure 2: Exemple de présentation d'un ouragan dans WWA : la carte montre la trace altimétrique correspondante - et sa date- avec en couleur les hauteurs de vagues.

Figure 3: Exemple d'utilisation de l'outil statistique sur WWA : la figure montre les variations mois par mois des hauteurs de vagues dans une région spécifiée par l'utilisateur, ici l'Atlantique Est au large de la France.

Figure 4: Exemple de visualisation sur WWA : cartographie (lignes de niveau) des hauteurs de vague aux environs des îles Fiji dans le Pacifique Sud.

Actuellement, le WWA contient les données GEOSAT et TOPEX/POSEIDON. La plus petite région qui peut être étudiée est un carré de 10° par 10° . Des versions régionales du WWA sont en cours de commercialisation (par exemple l'Amérique du Nord, l'Europe, l'Extrême Orient, l'Australie). Avec la version 2.0 du WWA, nous incluerons des données de localisation fixes telles des données de bouées ou des données de modèles.

Remerciements

OCEANOR participe à la phase « Pathfinder » du programme CEO de la communauté européenne, l'atlas mondial de champs de vague WWA servant de banc d'essais au projet d'échange de données et d'information. Toutes ces informations sont données sur l'adresse Internet http://www.infeo.org, avec une connexion sur le serveur WWW d'OCEANOR http://oblea.oceanor.no et qui contient une démonstration du WWA. Un logiciel de démonstration est aussi disponible gratuitement sur demande auprès d'OCEANOR ( wwa(at)oceanor.no).

Bibliographie:

  • Barstow S.F., O. Haug, H. E. Krogstad, Proceedings of the 3rd Thematic Conference on Remote Sensing for Marine and Coastal Environments, Seattle, USA, Vol. 1, 95-103 (1995).
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