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Introduction
MERCATOR consiste à développer et progressivement
mettre en place un système opérationnel d'analyse et de prévision de l'océan
global. Conjointement aux programmes Jason(observations
satellite) et CORIOLIS(observations in situ),
MERCATOR (modélisation et assimilation) est la contribution française à GODAE (Global Ocean Data
Assimilation Experiment), première expérience internationale d'océanographie
opérationnelle. Coriolis fournit depuis début janvier 2001 des jeux de données
de profileurs, d’XBT et de thermosalinomètres destinés à l’utilisation temps
réel mais également au suivi climatique à long terme.
En 1998, les organismes partenaires de MERCATOR ont décidé
la mise en place d'un Groupe Mission dont le double mandat est d'accompagner le
Projet dans les activités scientifiques nécessaires au développement du système
et de participer à la validation scientifique des produits de MERCATOR. Depuis
cette année, le Groupe Mission mis en place pour MERCATOR a également pour
mission d’accompagner le projet CORIOLIS. La mise en place d'un groupe
d'experts scientifiques (c'est à dire les responsables des équipes sélectionnées)
aux côtés des membres des projets est
une condition indispensable à la réussite de MERCATOR et CORIOLIS. La
communauté scientifique à laquelle est adressée cet appel d'offres est, in
fine, l'un des utilisateurs des produits de ces projets. Ce partenariat
avec la communauté scientifique est donc également nécessaire afin que les
produits MERCATOR et CORIOLIS répondent aux besoins de la communauté recherche
utilisatrice et soient définis de manière appropriée.
Le présent Appel d'Offres a pour objet la mise en
place et le soutien des recherches d'accompagnement qui sont jugées nécessaires
par les projets MERCATOR et CORIOLIS, à ce stade de leur développement. Le
détail de ces recherches est explicité ci-dessous et concerne l’année 2001.
Cependant, la possibilité est offerte aux équipes répondant à l’Appel d’Offres
d’établir, si cela est nécessaire, une proposition scientifique et financière
pour 2 ans.
Les propositions seront évalués selon les critères de leur
qualité scientifique intrinsèque et de l'adéquation aux besoins opérationnels
du projet incluant les contraintes de calendrier. Il est demandé aux équipes
ayant répondu à un des précédents Appels d’Offres du Groupe Mission, de situer
leur présente demande dans le contexte de leurs travaux antérieures.
Le soutien apportée aux équipes scientifiques sélectionnées
prendra la forme d’un soutien financier direct. Les demandes de financement de
bourses doctorales ou post-doctorales ne peuvent pas être prises en compte dans
le cadre de l’Appel d’Offres du Groupe Mission MERCATOR/CORIOLIS. Par contre,
un soutien sous la forme d’un label pourra être accordé à une demande de bourse
déposée, par une équipe répondant à l’Appel d’Offres, auprès d’un organisme
partenaire des projets MERCATOR et CORIOLIS.
Les équipes sélectionnées seront tenues d'assurer tous les
échanges nécessaires avec les membres concernés de l'équipe du projet MERCATOR
ou CORIOLIS. Outre ces diverses rencontres spécifiques, le Groupe Mission
MERCATOR/CORIOLIS organisera annuellement des assemblées plénières durant
lesquelles il sera demandé aux équipes retenues de présenter la synthèse de
leurs travaux.
Pour tout renseignement concernant l’Appel d’Offres
contacter ou les scientifiques projet de MERCATOR (,
,
,
) ou de
Coriolis
2 - Appel d'Offres 2001
Ce thème comprend:
- Evaluation de la qualité et de la valeur scientifique
des produits MERCATOR disponibles à l'échelle de bassin ou à l'échelle
régionale ou côtière, par validation croisée avec d’autres données ou analyses
scientifiques régionales, par exemple.
- Définition
de critères de validation et de performance du système MERCATOR.
- Evaluation des produits MERCATOR pour des applications aval (forçage
de modèles régionaux ou côtiers, initialisation de modèles couplés, biologie).
Pour ce thème, une interaction continue avec le
projet sur les résultats obtenus sera appréciée.
Les produits MERCATOR
disponibles en 2001 incluent:
-
Des simulations forcées et réanalysées avec le système
PSY-1 (MNATL). Les simulations
disponibles dès à présent avec le système PSY-1v1 (assimilation univariée)
incluent: en forcé 1993-99; en réanalyse altimétrie seule 1993-97 et 1999-2000.
D'autres produits seront disponibles en cours d'année. Une réanalyse altimétrie
et profils thermiques in situ utilisant le système PSY-1v2 (assimilation
multivariée) devrait être disponible au 4ème trimestre 2001.
- Des champs obtenus en temps réel avec le système PSY-1 en
2001.
Les produits MERCATOR
disponibles en 2002 incluent:
- Des simulations forcées et réanalysées sur les années 1993-97 avec
ORCA2 global
- Des champs obtenus en temps réel avec le système PSY-2.
Les résultats obtenus dans le cadre de
cet Appel d’Offres devant être directement transposables au système MERCATOR,
il est recommandé que les propositions faisant appel à un modèle numérique
utilisent le modèle OPA qui sert de base aux configurations MERCATOR. La
configuration MNATL3 (Atlantique Nord et tropical au 1/3°), qui est le modèle
opérationel de MERCATOR en 2001, peut-être mise à disposition des équipes
sélectionnées.
2.2.1 -
Modélisation
- Développement et évaluation de nouveaux schémas ou modèles pour la
paramétrisation du mélange et de la dissipation, de la topographie, ou de la
couche limite de fond.
- Evaluation de nouvelles coordonnées verticales (« s »
généralisée)
- Adaptation de modèles de glace de mer au cas de la haute
- Couplage des différentes configurations MERCATOR et interfaçage
avec le côtier.
- Evaluation de la nécessité de modéliser les phénomènes de haute
fréquence (marées et réponse aux forçages atmosphériques)
2.2.2 -
Assimilation
Développement
de :
-
Méthodes d’assimilation
pour le système MERCATOR
- Nouvelles méthodes de
modélisation et d'estimation des erreurs multi-variées d'ébauche (matrice B).
- Nouveaux diagnostics
pour l’assimilation.
- Nouvelles méthodes
d'assimilation de profileurs de type ARGO.
2.2.3 - Données de forçage
- Développement
de nouvelles méthodes d’estimation des forçages à partir de données
satellitales ou in situ (vents, flux, E-P-R, SST, SSS). Evaluation de l’impact
de l’utilisation de ces champs ou d’autres champs de modèle (e. g. à plus haute
résolution sur la Méditerranée), en remplacement des données ECMWF, sur les
champs du modèle et la dynamique océanique.
- Caractérisation
des erreurs des champs ECMWF (inclus les biais induits par les changements de
modèle ou de système d’assimilation), développement de méthodes de prise en
compte de ces erreurs dans l’assimilation
- Utilisation des forçages
satellite et des analyses ECMWF dans une configuration de type opérationnelle,
i.e. comprenant un mode analyse (utilisant les produits satellites) et un mode
prévision (utilisant les vents/flux ECMWF prévus).
- analyse de la compatibilité des
produits satellite de glace de mer avec ceux utilisés par ECMWF, définition
d’une stratégie pour l’utilisation des données satellite dans le système
MERCATOR (validation, correction des flux ECMWF, assimilation...)
2.2.4 -
Prévisibilité
- Etudes visant à
déterminer la prévisibilité du système océanique à moyenne échelle et à courte
échéance (de l’ordre du mois). Détection des régions sensibles et des
précurseurs dynamiques conduisant au développement très rapide de structures
spécifiques de l’écoulement
- Evaluation de la qualité
des prévisions de PSY1 et des limites de prévisibilité.
- Stratégie
d’initialisation du modèle océanique pour la prévision saisonnière.
2.2.5 -
CORIOLIS
En vue d’une utilisation opérationnelle,
les données collectées par CORIOLIS demandent à être qualifiées et leur
utilisation mieux maîtrisée. Les sujets d’étude proposés couvrent les domaines
suivants :
La possibilité sera
offerte à des équipes sélectionnées d’évaluer l'impact d'un certain nombre de
choix scientifiques (stratégie de forçages, paramétrisations, nouvelles
données, modifications du schéma d’assimilation, par exemple) directement dans
les configurations MERCATOR :
- Configuration en opération en 2001 (à base de MNATL)
- Configurations de R&D ORCA2, PAM et POG.
Cet objectif demande une
coopération directe entre l’équipe scientifique et le projet. Une équipe
sélectionnée pourra effectuer une étude d’impact sur la plate-forme système
MERCATOR en collaboration directe avec le projet. La demande devra apparaître
explicitement dans la proposition et les frais de mission correspondant au
séjour nécessaire au près du projet à Toulouse devront être explicitement
demandés. Il est recommandé de prendre contact avec le projet MERCATOR avant
d’élaborer cette partie de la demande.
3 -
Glossaire
AO: appel d'offres
E-P-R: évaporation -
précipitations - apports fluviaux
GMMC: groupe mission
MERCATOR/CORIOLIS
MNATL: configuration
Atlantique Nord au 1/3°
ORCA2: configuration
globale à 2°
OSSE: observing system
simulation experiments (expériences de simulation de systèmes d'observation)
PAM: prototype
Atlantique-Méditerranée (à haute résolution)
POG: prototype océan
global (au 1/4°)
PSY: prototype système
MERCATOR
R&D: recherche et
développement
SSS: sea surface
salinity (salinité de surface)
SST: sea surface
temperature (température de surface)
Parcours débutant
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