Erreurs de prévision d'un modèle océanique barotrope du Golfe de Gascogne en réponse aux incertitudes sur les forçages atmosphériques : caractérisation et utilisation dans un schéma d'assimilation de données à ordre réduit
Résumé
In this study we characterized and estimated the forecast errors of the oceanic free-surface barotropic model MOG2D of the Bay of Biscay and the English Channel in presence of uncertainties in high-frequency atmospheric forcings (pressure and wind from ARPEGE). Error covariances are obtained via an ensemble method, namely in the form of multivariate ensemble EOFs. In the English Channel, oceanic errors appear to be highly controlled by wind uncertainties; in the Bay of Biscay, they are mainly linked to pressure errors. Then, in the framework of twin experiments, these error statistics are used in the reduced-order data assimilation system SEQUOIA/MOG2d in order to evaluate how the model is controlled, in several configurations of the system and various scenarii of in situ and altimetry observational network. Provided that the surface atmospheric variables are corrected, tide-gauge networks provide an efficient control of the model error and are complementary with HF radars.
Nous avons caractérisé et estimé les erreurs du modèle océanique barotrope MOG2D en réponse aux incertitudes sur les forçages météorologiques à haute fréquence (pression et vent ARPEGE), dans le Golfe de Gascogne et la Manche. Les covariances d'erreur sont obtenues par méthode d'ensemble sous forme d'EOFs d'ensemble multivariés. En Manche, les erreurs océaniques sont fortement liées aux erreurs de vent, tandis que sur le Golfe de Gascogne elles sont surtout contrôlées par les incertitudes sur la pression. Puis ces statistiques d'erreur sont utilisées dans le système d'assimilation de données à ordre réduit SEQUOIA/MOG2D pour évaluer le contrôle du modèle via des expériences jumelles, dans différentes configurations du système et dans plusieurs scenarii de réseau d'observation in situ et altimétriques. Moyennant une correction du forçage atmosphérique, les réseaux marégraphiques permettent un contrôle efficace de l'erreur modèle et apparaissent complémentaires des réseaux de radars HF.