# Observation des variations spatiales de la SST à sub meso-échelle: quelle stratégie de mesure adopter ?

Cécile Puigserver, Denis Bourras, Christopher Luneau, Jean-Luc Fuda, Hubert Branger, Philippe Fraunié

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Cécile Puigserver, Denis Bourras, Christopher Luneau, Jean-Luc Fuda, Hubert Branger, et al.. Observation des variations spatiales de la SST à sub meso-échelle: quelle stratégie de mesure adopter ?.
AEI 2019, Atelier d'Expérimentation et d'Instrumentation de l'INSU, Jul 2019, Lille, France. hal-02373301

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Submitted on 25 May 2023

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# Observation des variations spatiales de la SST à sub meso-échelle : quelle stratégie de mesure adopter ?

Cécile Puigserver (MIO), Denis Bourras (MIO), Christopher Luneau (OSU Pythéas), Jean-Luc Fuda (MIO), Hubert Branger (IRPHE) et Philippe Fraunié (MIO)

## Contexte et Objectifs:

* Nous avons observé un cas de **réchauffement diurne de la surface de la mer** (SST mesurée à $z_d=20$ cm), le 20 octobre 2018 au sud de l'île de Porquerolles, par vent faible, par mer calme, et sous l'effet d'un forçage net modéré <300 Wm$^{-2}$ (campagne LEFE-TURBORADAR)

* Nous avons observé des fluctuations à petite échelle de la SST, faibles mais mesurables

* Nous nous questionnons sur les **processus associés** à ces fluctuations

* S'agit-il de structures, et si oui, sont-elles 1D ou 2D ? Nous proposons une réflexion sur la **stratégie expérimentale à adopter** pour élucider l'**aspect géométrique** de telles structures, si elles existent

## Méthodologie:

* Nous analysons les mesures de SST et documentons les propriétés des fluctuations. Nous simulons les pseudo-images que restituerait un instrument constitué d'une flotte de quatre torpilles de surface propulsées, traversant une structure de type tourbillon chaud
## Résultats:

* Les écarts-types des fluctuations dépendent de l'état de mer, donc du jour de la campagne

* Pour le 20 octobre, la SST a fluctué avec un écart type de 0.04°C aux périodes de temps <10 min, soit 20 fois la précision du capteur utilisé.

* Les spectres de puissance de dSST/dt présentent un maximum d'énergie à 5-50 sec, soit 20-200m pour dSST/dx.

* S'il s'agit de structures, l'information à obtenir a minima est dSST/dy (composante transverse du gradient de SST), et au mieux on souhaite obtenir des images de la SST

* Les contraintes sont très restrictives : précision de 0.002°C sur la mesure, et plage d'échelles spatiales à couvrir de 10-100 m

* Les instruments de télédétection actuels (dont les caméras infrarouge) sont un ordre de grandeur moins précis (0.1-0.3°C) que ce qu'on souhaite mesurer ici (0.04°C) avec un rapport signal/bruit >10.

* Il faut développer un instrument spécifique, dont la profondeur de mesure est constante par rapport à la surface

## Conclusions/Prospective:

* Une flotte de quatre à dix « torpilles » de surface identiques pourrait répondre aux questions posées pour un coût raisonnable. Un démonstrateur est en cours de fabrication à l'IOA (MIO-OSU Pytheas - IRPHE)