[en] The main objective of this study is to improve wind wave forecasting in the NW Mediterranean Sea while focusing on the characteristic sharp gradients of the wind and wave conditions. This work was motivated by the limited accuracy of wave models in semi-enclosed-basins and orography-controlled wind conditions, especially during fetch-limited storm events. First, to reduce the commonly observed under-estimation of wave parameters, the mesoscale variability of wind and wave fields was characterized in time (1 h to 1 day) and in space (10 km to 100 km). Second, to better capture the typical sharp gradients, the grid size of the input wind fields was decreased during a characteristic storm event from 18 km to 4 km and the wind input frequency was increased from 6 h to 1 h. Third and last, the rate of wave growth in the numerical model was tuned in order to match the local rate of wave growth. The rate of non-dimensional growth in the region of study, which was calculated using measurements along the fetch, turned out to be faster than simulated using the default physical parameterizations and faster than reported in previous studies. Adjusting the wave growth rate in the model to the observations improved the estimated wave height about 18 % and the peak frequency about 4%. Decreasing the grid size of the numerical models from 12 km to 4 km improved the timing of the wave peaks but not the maximum values of the storm. Increasing the frequency of the wind input (from 6 h to 3 h) improved the estimation of the maximum wave height values (peaks) of the storm about 13%. Summarizing, the results of this work indicated that tackling wind and wave gradients in complex regions such as the study area it is posible to reduce the under-estimation of wave parameters and to improve wave forecasting.

[es] El objetivo principal de este estudio es mejorar las predicciones del oleaje generado por el viento en el Mediterráneo Noroccidental enfocando los fuertes gradientes de viento y oleaje característicos de la zona. Este trabajo surge de la falta de exactitud de los modelos de oleaje en cuencas semi-cerradas y en condiciones de viento controladas por la orografía, especialmente durante temporales de oleaje limitados por el 'fetch'. En primer lugar, para reducir las sub-estimaciones de los parámetros del oleaje, se caracterizó la variabilidad de los campos de viento y oleaje tanto en tiempo (entre 1 h y un 1 día) como en espacio (entre 10 y 100 km). En segundo lugar, para capturar los fuertes gradientes típicos de la zona en los modelos numéricos de oleaje, para un temporal característico, se redujo el tamaño de malla de los vientos de entrada al modelo de 18 km a 4 km y se aumentó la frecuencia de entrada de los vientos de 6 h a 1 h. En tercer y último lugar, se ajustó la tasa de crecimiento del oleaje en los modelos numéricos de acuerdo a la tasa de crecimiento obtenida a partir de observaciones locales. La tasa de crecimiento en la zona de estudio, que se calculó usando medidas de viento y oleaje a lo largo del fetch, resultó ser más rápida que la predicha utilizando las parametrizaciones incorporadas por defecto en los modelos, i más rápida que les tases obtenidas en experimentos anteriores. El hecho de ajustar la tasa de crecimiento en el modelo de oleaje permitió mejorar un 18% la altura de ola significante estimada y un 4 % la frecuencia de pico del oleaje. Reducir el tamaño de malla de los vientos de entrada de 12 km a 4 km permitió mejorar la estimación en el tiempo de los picos de oleaje, pero no los valores máximos del temporal. En cambio, aumentar la frecuencia de los vientos de entrada (de 6 h a 3 h) ha mejorado un 13% la estimación de los valores máximos de altura de ola durante el temporal. En resumen, los resultados de este trabajo indican que abordando los gradientes de viento y oleaje en regiones complejas se reduce la subestimación de los parámetros del oleaje y se mejora su predicción.