Ocean Surface Topography Science Team pour OST-ST.

Le projet Long Term Trend Components in Sea Level from Tide Gauge and Satellite Altimetry Records est porté en collaboration avec l'Université de La Rochelle par le LEGOS (Laboratoire d'Etudes Géophysique et Océanographie Spatiale) et est associé au programme de recherches Ocean Surface Topography Science Team (OST-ST).

 

Axes du projet

Le projet s'articule autour de plusieurs axes :

• l'analyse combinée des tendances à long terme du niveau de la mer obtenues à partir de marégraphes et de séries altimétriques ;
• la mise en place d'outils statistiques sophistiqués afin d'extraire au mieux la variabilité basse fréquence des signaux et d'en estimer les erreurs ;
• la recherche d'observations "historiques" du niveau de la mer et leurs rattachement avec des mesures actuelles afin de fournir de nouveaux enregistrements séculaires.

Ce projet entre dans le cadre thématique du LTT (Long Term Trend) de GLOSS suivant les objectifs du PSMSL .

 

Résultat

Une étude a permis d'estimer le bilan d'erreur dans la comparaison des hauteurs marégraphiques avec les mesures altimétriques. Ces erreurs sont à chercher à la fois dans les données altimétriques et leurs corrections géophysiques, dans la mesure marégraphique mais aussi dans la méthodologie de comparaison des deux types de données comme l'illustre la figure ci-dessous.

Erreur d'interpolation commise lors de la comparaison des données altimétriques avec les mesures marégraphiques. Il s'agit d'un cas d'école basé sur la construction d'une série théorique à partir de 8 ondes principales de la marée correspondant à des marnages < à 100cm, 150cm, 300cm et 600cm. On a représenté ici l'erreur d'interpolation à la date du passage altimétrique en fonction de l'échantillonnage du marégraphe et de l'amplitude de la marée au port considéré. a. (resp. b.) : interpolation linéaire (resp. interpolation par spline cubique) des hauteurs issues de la série marégraphique théorique aux dates du passage satellite en fonction de l'échantillonnage.
 

L'exemple ci-dessous montre que l'interpolation par spline cubique (figure n°1.b) s'avère indispensable lors de la comparaison à des sites marégraphiques où le marnage est fort. De plus on montre que pour des marnages moyens (env. 3m) l'utilisation de séries marégraphiques échantillonnées à 30min au lieu de 1h réduit d'un facteur presque 4 l'erreur sur les différences. Un site affecté par un marnage faible où le niveau de la mer est mesuré au moins une fois toutes les 20' réduit l'erreur introduite pour la comparaison.

 

Questions - tentative de réponses

L'étude en cours porte sur la comparaison des tendances altimétriques et marégraphiques sur un certain nombre de sites. Les emplacements choisies pour réaliser l'étude sont également équipés des appareils de mesures suivants : station DORIS et GPS. Ces technologies permettent la détermination des mouvements verticaux de la croûte terrestre. Les questions auxquelles nous voulons répondre sont les suivantes : les tendances observées sur les stations DORIS et GPS sont-elles cohérentes avec les différences de tendance altimétrie-marégraphie (cf. tableau ci-dessous) ? Le traitement des données altimétriques standard par AVISO donne-t-il les mêmes tendances que les traitements régionaux effectués au CTOH (Centre de Topographie des Océans et de l'Hydrosphère) du LEGOS ?

 

Le tableau ci-dessous donne les tendances obtenues avec les mesures marégraphiques (corrigées de la marée grâce au programme d'analyse harmonique de la marée MAS développé par le SHOM) et celles calculées à partir de la MSLA produite par AVISO (correction de la marée ainsi que du baromètre inverse).

Tendances calculées sur la période 1/1/1994-31/12/2008 pour les sites multi-paramètres (DORIS / GPS / MAREGRAPHE) proches des traces altimétriques TOPEX/POSEIDON / JASON / JASON2. Les tendances obtenues avec les différences entre les mesures in-situ et les données altimétriques donnent les vitesses de déplacements verticaux de la croûte terrestre.

Le tableau ci-dessus montre une grande variabilité à la fois en termes de corrélation et d'écart-type des signaux, avec des corrélations allant de -0.1 a +0.9 et RMS compris entre 2,63cm et 5,97cm. Les tendances calculées à partir des deux types d'observations pour chaque site sont quant à elles relativement concordantes. L'un des objectifs de ce projet est d'expliquer pour chacun des sites les différences observées afin de pouvoir fournir une estimation plus robuste du niveau de la mer.
 

  Références

• Pouvreau, N. Long Term Trend Components in Sea Level from Tide Gauge and Satellite Altimetry Records. Journées jeunes chercheurs CNES OSTST Meeting, 10-12 November 2008, Toulouse.
• Testut L., N. Pouvreau, G. Wöppelmann, F. Birol, M. Karpytchev (2008). Long Term Trend Components in Sea Level from Tide Gauge and Satellite Altimetry Records. OSTST Meeting, 10-12 November 2008, Nice.

 

 

Dernière mise à jour de la page : 17/09/2012