Modèles de vagues Landes et Pays Basque

Forçages

Le modèle LOREA est forcé à ses frontières ouvertes par PREVIMER. En pratique les spectres utilisés par SWAN sont issus du domaine Mer du Nord – Golfe de Gascogne à 0.03° de résolution, emboîté dans un domaine global à 0.5° de résolution. Ces modèles PREVIMER sont forcés par les vents du Centre Européen de Prévision Météorologique à Moyen Terme (CEPMMT/ECMWF), de résolution 0.5° toutes les 3 heures.

Ces spectres de houle sont fournis en 27 points espacés de 0.1° (figure 1). Ces spectres, qui alimentent le modèle SWAN deux fois par jour pour 6 jours de prévisions, sont décomposés en 24 bandes de direction et 32 plages de fréquence allant de 0.037 à 0.716 Hz pour les deux modèles.

Figure 1. Configuration des emboîtements des grilles de calcul (cadres noirs). Situation des bouées de mesure de houle (points blancs). Points de données spectrales aux frontières de la grille interrégionale (points jaunes) et emprise de la grille du modèle GFS pour l’implémentation du vent (traits fins blancs).

Les données de vent utilisées dans le modèle LOREA sont issues du modèle GFS (Global Forecast System - NOAA/NCEP). Les données sont récupérées deux fois par jours pour les 6 jours de prévisions avec un pas de temps de 3 heures. Il est à noter que la résolution spatiale (figure 1) de ces prévisions (0.5°) est relativement grossière comparée à celle de la grille interrégionale (0.01°).

La hauteur du plan d’eau est fixe sur le modèle interrégional et intermédiaire. Sur les modèles côtiers, elle varie de façon statique sur les grilles toutes les 3 heures. Les marées sont calculées avec FES 2004.

Le modèle numérique de terrain pour chaque grille a été réalisé à l’aide des données du SHOM pour la partie océanique, de AZTI-Tecnalia pour la côte espagnole et par CASAGEC pour les données proche des côtes françaises. Les modèles numériques de terrain des zones côtières sableuses pourront être mis à jour en conséquence via le suivi topo-bathymétrique mis en œuvre par CASAGEC. Toutes les grilles sont rectangulaires et régulières. Un emboîtement de ces grilles à trois niveaux (figure 1) permet de faire la transition entre le modèle interrégional G1 (Δ=0.01°) et les modèles à petite échelle G3, G4 et G5 (30m<Δ<100m). La grille G2 (Δ=250m) sert d’intermédiaire entre les deux échelles.

Validation du modèle interrégional

Quatre bouées de mesure de houle sont installées dans la zone du projet (tableau 1 et figure 1). Trois bouées situées en eau profonde et une sur le plateau continental à 50 m de profondeur et à près de 5 km des côtes.

Tableau 1. Réseau de bouées de mesure concernant le projet LOREA.

Les séries temporelles des hauteurs significatives des vagues pour les trois bouées disponibles (Matxitxako, Donostia et Anglet) sont représentées figure 2 pour le mois de décembre 2009 et représentent les résultats des modèles SWAN, WAVEWATCH III™ et la mesures des bouées correspondantes.

Figure 2. Séries temporelles (décembre 2009) des hauteurs significatives des vagues pour le modèle SWAN (croix bleues), les bouées (points rouges) Matxitxako (haut), Donostia (milieu) et Anglet (bas) et pour le modèle WAVEWATCH III™ PREVIMER (étoiles noires).

Les indices des erreurs statistiques de ces résultats sont représentés dans le tableau 2. Les résultats sont satisfaisant avec des coefficients de corrélation supérieurs à 0.93 et un Scatter Index autour de 20%. Les modèles SWAN et PREVIMER ont un indice de corrélation entre eux supérieur à 0.98 sur ces trois bouées aux larges.

Tableau 2. Erreurs des hauteurs significatives des modèles SWAN et WAVEWATCH III™ aux bouées Matxitxako, Donostia et Anglet durant décembre 2009.

Figure 3. Comparaison des hauteurs significatives entre modèle SWAN (analyse) et mesures des bouées de Matxitxako (haut), Donostia (milieu) et Anglet (bas).

Partenaires du projet LOREA

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