Evénements SIROCCO

Mars 2012 :

Réunion des utilisateurs & Ateliers de formation

Une plate-forme d'assimilation commune à l'ensemble des développements sur l’assimilation de données au POC et dans l’équipe ECOLA du LEGOS, le système SEQUOIA (Sequential Optimisation, Initialization and Analysis), a été développée depuis 2002. Elle bénéficie de l'héritage du système SOFA (System for Ocean Forecasting and Analysis) utilisé dans différentes phases de leur développement par plusieurs systèmes opérationnels: MERCATOR (De Mey, 1998), MFS (De Mey et Benkiran, 2002), ADRICOSM (Castellari et al., 2006).

SEQUOIA est un des éléments de la suite SIROCCO.

Outre une implémentation selon les standards actuels (Fortran-95, modularité, etc.), SEQUOIA s'adapte indifféremment aux grilles structurées (différences finies) ou non (éléments/volumes finis) via un système de grille généralisée. Son interface simplifiée avec le modèle numérique lui permet de piloter n'importe quel modèle (actuellement, SYMPHONIE, MOG2D/T-UGOm et POLCOMS sont interfacés, et d’autres modèles sont envisagés). Le code gère en outre les simulations d’ensemble sur cluster de PCs ou sur machine isolée.

Le système des noyaux d'analyse interchangeables permet d'implémenter plusieurs schémas d'assimilation. Ces noyaux font partie de SEQUOIA et ont le même statut – logiciel libre, accès aux sources, licence GNU GPL. Trois noyaux d'analyse ont été développés à ce jour pour SEQUOIA:

• MANTARAY, un noyau en EOFs 3-D proche de SEEK (utilisé dans le cadre des thèses de G. Jordà et J. Lamouroux et de plusieurs post-docs)
• SOFA, un noyau en EOFs 1-D qui reprend les idées du code original SOFA mentionné plus haut (utilisé dans le cadre de partenariats industriels et opérationnels)
• BELUGA, un noyau de rang complet résolu dans l’espace dual.

Typiquement, nous utilisons SEQUOIA dans les modes suivants, bien que d’autres usages soient a priori possibles :

• Ensemble Optimal Interpolation (EnOI) – à ordre réduit avec les noyaux d'analyse MANTARAY ou SOFA
• Ensemble Kalman Filter (EnKF) et Ensemble Kalman Smoother (EnKS) avec le noyau d'analyse BELUGA.

Points forts :

• Disponibilité de version stable (actuellement 1.2) et unstable (1.3)
• Code d’assimilation complet (pas juste la partie algébrique)
• Expérience de SOFA, utilisé en opérationnel
• Partenariats industriels et opérationnels
• Ancrage dans les projets internationaux (MERSEA, MFS, ECOOP, MyOcean, GODAE OceanView, ESA GOCEAN)
• Multi-grille, multi-algèbre, multi-modèle
• Codage moderne en f90/95; allocation dynamique de la mémoire; recherche par arbres binaires; etc.
• Résolution sur station de travail ou sur cluster de PCs.

Quelques références :

De Mey, P., 2007 : The SEQUOIA manual. Paquetage de documentation du système SEQUOIA, 29pp.

Mourre, B., P. De Mey, C. le Provost, et F. Lyard, 2004: An Ensemble-based method for the study of errors due to uncertainties on bathymetry in a free-surface regional model. Outlook for the assimilation of sea-level data over continental shelves.. Implications on requirements for future altimeter observing systems. Dyn. Atmos. Oceans, 38, 93-121. doi:10.1016/j.dynatmoce.2004.09.001.

Mourre, B., P. De Mey, Y. Ménard, F. Lyard and C. Le Provost, 2006 : Relative performances of future altimeter systems and tide gauges in controlling a model of the North Sea high-frequency barotropic dynamics. Ocean Dynamics, doi: 10.1007/s10236-006-0081-2.

Lamouroux, J., P. De Mey, F. Lyard et E. Jeansou, 2009: Control of a barotropic model of the Bay of Biscay in presence of atmospheric forcing errors. J. Geophys. Res., en préparation.

Le Hénaff, M., P. De Mey, B. Mourre, et P.-Y. Le Traon, 2008: Contribution of a wide-swath altimeter in a shelf seas assimilation system – Impact of the satellite rolls errors. J. Atm. Oc. Technology, doi: 10.1175/2008JTECHO576.1.

Le Hénaff, M., P. De Mey et P. Marsaleix, 2009 : Assessment of observational networks with the Representer Matrix Spectra method – Application to a 3-D coastal model of the Bay of Biscay. Special Issue of Ocean Dynamics, 2007 GODAE Coastal and Shelf Seas Workshop, Liverpool, UK. Ocean Dynamics, 59, 3-20, DOI 10.1007/s10236-008-0144-7.

Jordà, G., et De Mey, P., 2009 : Control of a 3D hydrodynamical coastal model of the Catalan Sea by data assimilation using stochastic modelling, en préparation.

Nouveautés

• Alternatives to the Robert-Asselin filter. Marsaleix et al., 2012 VIEW AT PUBLISHER
• Three-dimensional modelling of wave-induced current from the surf zone to the inner shelf. Michaud et al., 2011 VIEW AT PUBLISHER
• Signature of the coastal circulation variability in altimetric data in the southern Bay of Biscay during winter and fall 2004. Herbert et al., 2011 VIEW AT PUBLISHER
• Functioning of the planktonic ecosystem of the Rhone River plume during spring and its impact on the carbon export: a field data and 3-D modelling combined approach. Auger et al., 2011 VIEW AT PUBLISHER
• Dispersion in seawater of radionuclides emitted by the Fukushima nuclear plant MORE DETAILS
  

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