Le projet Evaluation et Prevision des conditions d'Environnement Littorales (EPEL)


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Le projet EPEL de la Marine Nationale, lancé en avril 2002, à pour but de créer des capacités de prévision de l'environnement littoral d'ici à la fin 2004, pour le soutien des opérations amphibies. Ce programme s'appuie sur les activités existantes de Météo-France et d'autres organismes nationaux et internationaux, depuis les travaux de 1940-1945 de Harald Sverdrup et Walter Munk sur la prévision du déferlement pour les débarquements alliés de 1943 et 1944. Les besoins opérationnels exigent deux composantes complémentaires, la prévision au moyen de modèles numériques l'observation quantitative et qualitative (Evaluation). 
Les premiers essais de prévision, très encourageants, ont eu lieu en Octobre 2002, à l'occasion d'exercices de l'OTAN auxquel la Marine Nationale était associée. La mise en place des outils opérationnels demande un important effort de recherche et développement, orchestré, et en grande partie réalisé, par le SHOM. 

 Développement et évaluation de modèles de prévision


Le modèle de déferlement SURFEUR (un clone du U.S. Navy Standard Surf Model) à été adapté à partir de diverses sources et aussi concu une interface graphique sous forme d'applet que voici. Le profil de plage (en haut à droite) peut être modifié (cliquer sur le bouton de droite), et les paramètres principaux des vagues sont entrés en haut à gauche. Pour obtenir le nouveau résultat, il suffit de cliquer sur "recalculer". Les résultats du calcul de déferlement et du courant littoral se trouvent en bas à gauche : hauteur des vagues et courant le long de la plage en fonction de la distance au rivage), schématisés en bas à droite.

 

Wavewatch III : Le SHOM dispose de la version 2.22 développée par la NOAA/NCEP. Ci-dessous un exemple de champ de vagues (hauteurs et directions moyennes) calculées en Méditerranée. 


Calcul de vagues avec REF-DIF

Modélisation des vagues à haute résolution (10-50 m). Les exercices de 2002 ont montré que les détails de la topographie près des côtes étaient très importants et qu'un modèle intermédiaire devait y être utilisé. Le modèle REF-DIF utilisé pour le calcul de la houle sur les côtes Atlantiques françaises a aussi été employé en Méditerranée pour sa rapidité de calcul à très haute résolution. D'autres solutions seront probablement testées dans le futur. Ci dessus un exemple de calcul sur le littoral du Var.
 

Développement de nouvelles paramétrisations des interactions non-linéaires et intégration dans Wavewatch III et TOMAWAC.  Ces études en cours de réalisation, permettront des progrès très importants sur le calcul de l'évolution des vagues. Le développement est réalisé sous contrat SHOM par le Dr Gerbrant van Vledder (Alkyon Hydraulics and Research, Emelood, Pays-Bas), il sera évaluée au SHOM dans des cas réalistes.

 Validation : la campagne GNB-2003

Une importante campagne de mesure a eu lieu en Manche, dans le golfe Normand-Breton entre St Malo et Granville, en partenariat avec le CETMEF, Météo-France et Ifremer. On a pu mesurer en détail les effets important de la marée sur les vagues dans cette zone de forts marnages et importants courants. Le travail d'analyse est essentiellement terminé et fera l'objet de publications scientifiques. Les données appartenant au SHOM sont disponibles.
Les principaux résultat sont :
- la validation de la mesure des vagues par radar à synthèse d'ouverture en zone côtière.
- une comparaison des performances des quatre modèles WAM, WAVEWATCH III, TOMAWAC et SWAN en mer à marée (courants et niveaux instationnaires), ainsi qu'un diagnostic de leurs erreurs.

>> EPEL-GNB2003

 Evaluation de systèmes  de mesure


vagues vues par WaMoS

Prévoir les vagues, c'est bien, mais vérifier la qualité des prévisions c'est mieux. En plus des nombreux instruments utilisés pour des études scientifiques, certaines techniques sont intéressantes pour mesurer les vagues à partir de tout type de navire. C'est le cas des sytèmes utilisant le radar de navigation, qui fonctionnent dès qu'il y a une petite brise.

spectre de vagues
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Exemple de spectre, correspondant à l'image radar du haut : l'énérgie des vagues est distribuée sur les composantes qui forment les vagues avec différentes périodes et directions. Ce spectre est obtenu lorsque le bateau passe derrière Ouessant ou se croisent la houle d'ouest qui contourne les îles par le sud et par le nord.


Evolution du spectre lors du transit vers la Manche, depuis la sortie de Brest. L'energie est représenté dans la direction d'où elle vient: arrivant du sud-ouest à la sortie du goulet de Brest, elle tourne au sud puis devient croisée derrière Ouessant pour se retrouver à l'ouest à l'entrée de la Manche.

 

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