The penetration of the Northern Current over the Gulf of Lions (Mediterranean) as a downscaling problem

L’initialisation et la spécification des conditions aux limites ouvertes sont deux difficultés récurrentes ayant trait à la modélisation de l’océan côtier. Seuls les modèles de bassin possèdent la variabilité spatio-temporelle indispensable pour fournir de façon routinière de telles informations. Ces modèles de bassin ayant de fait une résolution plus faible que le modèle côtier, les informations sur la circulation générale qu’ils fournissent sont biaisées. En effet les modèles côtiers et les modèles de bassin ne sont pas nécessairement basés sur la même dynamique et les interactions de la circulation générale avec la topographie, en particulier le long du talus continental, ne sont pas correctement modélisées dans les modèles de grande échelle. À partir de l’étude de la réponse du Courant Nord méditerranéen aux forçages atmosphériques dans la région de Marseille (France) et de son interaction avec le talus continental, nous évaluons dans ce papier les conséquences néfastes à courte et moyenne échéance qui peuvent résulter d’une interpolation brutale des sorties d’un modèle de circulation générale afin d’initialiser et de forcer un modèle côtier à haute résolution le long de ses conditions aux limites ouvertes. Nous détaillons alors les apports d’une méthode d’initialisation variationnelle tridimensionnelle.

Mot-clé(s)

Courant Nord, golfe du Lion, initialisation variationnelle, cascade d’échelles, talus continental

Coastal shelf models suffer from the difficulty of specifying both the initial field and the external circulation at the open boundary. Only basin scale models can have the right space-time variability to routinely provide such information. Do facto, such models have however a coarser resolution than the coastal model and the downscaling of the circulation to the high resolution grid is biased. Indeed the models are not necessarily based on the same physics and the interactions of the general circulation with the topography, in particular over the shelf break region, arc generally not correctly represented on the large-scale grid. Studying the response of the Northern Current to the atmospheric forcing in the region of Marseille (France) and its interactions with the continental shelf break, we evaluate in this paper the spurious consequences at short and medium range that can result from a crude interpolation of basin scale model outputs to initialize and force along its open boundaries a high resolution coastal model. We show how an analysis of these fields based on a 3D variational initialization technique can improve the results.

Keyword(s)

Northern Current, Gulf of Lions, variational initialization, downscaling, continental shelf break

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Auclair F, Marsaleix P, Estournel C (2001). The penetration of the Northern Current over the Gulf of Lions (Mediterranean) as a downscaling problem. Oceanologica Acta. 24 (6). 529-544. https://doi.org/10.1016/S0399-1784(01)01166-5, https://archimer.ifremer.fr/doc/00322/43330/

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