quelques idées sur limpact du vent et des vagues sur la dynamique du plateau (vincent rossi, thomas...
Post on 03-Apr-2015
109 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Quelques idées sur l’impact du vent et des vagues sur la dynamique du plateau
(Vincent Rossi, Thomas Meunier, Véronique Garçon, Yves Morel + discussions Fabrice
Ardhuin + “com. vagues”)
Généralités
3 EPIGRAM VENT 2009
Crues hivernales(10 et 14 Fev. 2004)
Modèle (SST)
Observation Sat
4 EPIGRAM VENT 2009
Crues hivernales(10 et 14 Fev. 2004)
Modèle (SSS)
5 EPIGRAM VENT 2009
Operations during MOUTON2007
6 EPIGRAM VENT 2009
Density
Chl a
7 EPIGRAM VENT 2009
U
V
8 EPIGRAM VENT 2009
A « PV thinking » approach of upwelling dynamics
9 EPIGRAM VENT 2009
PV = cstt => f h/Hrest+ geostrophy
=> « Kelvin » currents :
U = k Uk e y / Rk
At the coast V(y=0) = 0
=> U =
yx
=> Uk = k t
Upwelling development
Importance of barotropic mode (Ro ~ 500 km)
(y=0)
10 EPIGRAM VENT 2009
O’Brien & Hurlburt (1972), Rossi et al (2009)
11 EPIGRAM VENT 2009
"en lien avec la turbidité"
Thomas Meunier Vincent Rossi
12 EPIGRAM VENT 2009
Transport et impact sur le courant alongshore
Ek
Ecoast = Ek ey/Re
=> Transport net vers côte
V = grad PVtrop = Ao t e
Jusqu’à équilibre avec frottement fond
y/Re
13 EPIGRAM VENT 2009
Transport et impact sur le courant alongshore, mode barocline
EkEcoast = Ek e
y/Rd
=> Transport net vers côte
V = grad P
V = grad P
X
Vcline = min(Bo t, Vmax) e
Jusqu’à équilibre outcropping
y/Re
14 EPIGRAM VENT 2009
Vtrop = Transp * f t/H
(<=> f U =g * grad zeta et int_0^t Transp = zeta * Rd) jusqu'à equil. Bottom fric
Vtrop(max) = (f Transp / Cd)
=> Umax ~ 0.25 m/s
OK SI TRANSPORT (FORCAGE) CONSTANT (SPATIALEMENT)
Transport, frottement et Vtrop limite
1/2
15 EPIGRAM VENT 2009
Transport (forçage/tension/…) variable
Curl de tension => terme non conservatif mais peut être traité
= o ey/L
Vtrop = f Transp t / H * ( e + 1/ ((R/L) - 1)( e - e )
Jusqu’à équilibre avec frottement fond
y/Ly/L y/R2
16 EPIGRAM VENT 2009
Conjonctures sur l’effet des vagues
17 EPIGRAM VENT 2009
La station BESSète
Station météo
Bouée Datawell
ADCP BESSète
Yann Lerrede (epigram2009)
18 EPIGRAM VENT 2009
12/02 16/02 20/02 24/02 28/02 04/03 08/03 12/03 16/03 20/03 24/03 28/03
0
5
heig
ht (
m)
significant wave height
bouee adcp
12/02 16/02 20/02 24/02 28/02 04/03 08/03 12/03 16/03 20/03 24/03 28/03
direction du vent taille des traits proportionelle à la direction nord vers le haut
Nord15 m/s
Ouest
Nord
Sud
Ventà Sète
Série temporelle de données mesurées entre le 12 février et le 25 mars 2007. (a)Vents à la station météorologique de Sète(b) Hauteur significative de la houle mesurée à la station BESSète, (c) Courants mesurés à la station BESSète.
Série temporelle de données mesurées entre le 12 février et le 25 mars 2007. (a)Vents à la station météorologique de Sète(b) Hauteur significative de la houle mesurée à la station BESSète, (c) Courants mesurés à la station BESSète.
Période Janvier-Mars 2007
Yann Lerrede (epigram2009)
19 EPIGRAM VENT 2009
12/02 16/02 20/02 24/02 28/02 04/03 08/03 12/03 16/03 20/03 24/03 28/03
0
5
height (m
)
significant wave height
bouee adcp
Vent SE
19
Mesures Modélisation
Série temporelle de données mesurées entre le 12 février et le 25 mars 2007. (a)Vents à la station météorologique de Sète, (b) Hauteur significative de la houle mesurée à la station BESSète, (c) Courants mesurés à la station BESSète.
Courants simulés à la station BESSète entre le 12 février et le 25 mars 2007 par le modèle Symphonie.
Tempête du 18 février 2007Yann Lerrede (epigram2009)
20 EPIGRAM VENT 2009
Profils verticaux de vitesses observées et simulées le 18
février 2007
-0.6 -0.5 -0.4 -0.3 -0.2 -0.1 00
10
20
30
40
50
60
Dis
tanc
e au
des
sus
du f
ond
(m)
Vitesse(m/s)
uobs
vobs
usim
vsim
Impacts sur les transports sédimentaires
pendant les tempêtes
Impacts sur les transports sédimentaires
pendant les tempêtes
Vents de Sud-Est modérés
(localement 10 à 15 m/s)
Vents de Sud-Est modérés
(localement 10 à 15 m/s)
Très forts courants mesurés sur le plateau
||U|| > 0,8 m/s
Très forts courants mesurés sur le plateau
||U|| > 0,8 m/s
Courants simulés sous-estimés (< 0,5
m/s)
Courants simulés sous-estimés (< 0,5
m/s)
Ajouter les effets de la houle dans le
modèle ?
Houle forte ( Hs> 5m)
Houle forte ( Hs> 5m)
Yann Lerrede (epigram2009)
Manque Vtrop~ 0.3 m/s
Transp ~ 2 m^2/s
21 EPIGRAM VENT 2009
Transport de Stokes (dû aux vagues)
Transport systématiquement « positif »(vers côte) downwelling
22 EPIGRAM VENT 2009
Problème :En milieu tournant Stokes driftest compensé
Hasselman (1970/1971)Xu & Bowen (JPO 1994)
23 EPIGRAM VENT 2009
Effet visqueux sur les vagues casse la compensation
Longuet Higgins (1972)Xu & Bowen (JPO 1994)
24 EPIGRAM VENT 2009
Nu = 10^-4 m^2/sMu = 10^-6 m^2/s
Transport total (barotrope)
25 EPIGRAM VENT 2009
Nu = 0.01m^2/sMu = 0.01m^2/s
Transport total (barotrope)
26 EPIGRAM VENT 2009
=> Umax ~ 0.25 m/s
= 2 m^2/s si coeff. réducteur (compensation+viscosité) ~ 0.15
Conclusion
IMPACT DES VAGUES SIGNIFICATIF SUR FRANGE COTIERE DE PLUSIEURS KM (SI TRANSPORT BAROTROPE SUFFISANT)
top related