Mercator Océan, prévision océanique opérationnelle - Initiation à la prévision océanique

URL : http://www.mercator-ocean.fr/html/science/piste_verte/initiation1_fr.html

Des mathématiques pour décrire l'océan

Au coeur d'un système de prévision océanique se trouve un modèle mathématique décrivant l'océan dans ses trois dimensions (horizontalement et verticalement), ainsi que son évolution dans le temps (dimension temporelle ou quatrième dimension).

Un modèle est une description mathématique de phénomènes physiques. Dans le cas de l'océan, tout comme de l'atmosphère, le modèle mathématique décrit le mouvement des fluides (eau, air) à la surface de la terre, ainsi que les transports de chaleur (la température) et de matière (le sel) qui leurs sont associés.

Cela se traduit par des équations qui décrivent le courant, la température, la salinité en tout lieu de la zone modélisée et au cours du temps.

Pour résoudre ces équations complexes, les scientifiques "découpent" l'océan en des milliers de petites boites, appelées les mailles du modèle (voir la figure ci-contre). Chaque petite maille représentée à la surface de l'océan se situe en haut d'une pile de petite boîtes empilées les une sur les autres, depuis le fond de la mer, jusqu'à la surface. Par exemple, le modèle global d'océan utilisé à Mercator comporte 46 millions de petites boîtes (1 million sur le plan horizontal et 46 sur la verticale).

Le "découpage" de l'océan dans le modèle océanique global Mercator, vu du pôle nord. Dans chacune des mailles sont calculées les variables océaniques température, salinité, vitesse horizontale, niveau de la mer. Les différentes couleurs représentent la taille (en Km) variable des mailles.

Pour que la simulation numérique de l'océan soit la plus réaliste possible, les modèles doivent recevoir des données indispensables : les conditions atmosphériques à la surface de la mer et les mesures qui sont faites par les satellites d'observation de la terre, mais aussi par des mesures faites à l'intérieur de l'océan. On appelle ces dernières les mesures in situ.

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