Percer les nuages
05/05/11

Les conditions qui règnent à la surface des océans sont déterminantes pour le climat, même pour celui qui règne à l’autre bout de la terre. Elles sont aussi une porte ouverte sur la physique des océans. Mais la majorité des observations en océanographie physique sont satellitaires. Dès lors, que faire lorsque les nuages s'interposent entre les satellites et l'océan? Aida Alvera-Azcárate a validé une méthode statistique qui permet de percer la couche nuageuse.

Illu gulfstreamSommes-nous toujours conscients de l’influence que peuvent avoir sur notre climat les conditions qui règnent à la surface des océans à l’autre bout du monde ? En particulier, la température de surface des océans est un des paramètres hydrodynamiques les plus importants : il influence l’atmosphère et le climat. C’est, par exemple, la température de surface sous les Tropiques qui conditionne le courant du Gulf Stream et par lui le climat en Europe. C’est parce que le Gulf Stream prend sa source dans les Tropiques que les hivers en Europe sont plus doux qu’aux Etats Unis, pour une même latitude.

L’intérêt que les scientifiques portent à la surface des océans est multiple. Elle est la partie la plus variable de l’océan et contient donc beaucoup plus d’informations qu’une couche située à 1000 mètres de profondeur. Elle est aussi plus influente sur le climat que l’intérieur des océans. Enfin et de manière plus pratique, les satellites n’ont accès qu’à la surface des océans. Néanmoins, les mesures prises en surface permettent de sonder les couches plus profondes, grâce à des modèles hydrodynamiques des océans construits à partir des lois physiques.

L’observation continue de la surface des océans par différents satellites génère une quantité de données dont la gestion est lourde, même par les modèles dynamiques. Des modèles, empiriques ceux-là, peuvent être utilisés en amont pour réduire la quantité de données. La méthode des composantes principales (EOF) est par exemple très utilisée depuis une centaine d’années dans tous les domaines scientifiques. Elle offre l’avantage de pouvoir réduire une grosse quantité de données à quelques fonctions très simplifiées.

Temp surface GMES

Pour comprendre son principe, considérons un bassin rempli d’eau et dont la surface oscille. Pour décrire cette onde de surface, on peut noter la position de tous les points à tous les instants, ce qui génère rapidement une base de données colossale. A partir de celle-ci, il est possible de trouver des fonctions simples et empiriques qui permettent de décrire simplement le système : une fonction spatiale qui donne la forme de l’onde à un instant donné et une fonction temporelle qui caractérise la variation de l’amplitude dans le temps. La détermination de ces fonctions permet ensuite de faire l’impasse sur une accumulation de données.

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