Radars au sud de l'Afrique

Image du mois - septembre 2010

Vitesse radiale moyenne dans le courant des Aiguilles à gauche vue par l'altimétrie (Topographie dynamique moyenne) et à droite par le radar à synthèse d'ouverture ASAR à bord d'Envisat (moyenne 2007-2009). Avec la nouvelle topographie dynamique (MDT_CNES_CLS09), les deux sont très proches, avec en particulier un fort courant qui suit la courbe de niveau à 1000 m de profondeur (les courbes de niveau tracées sont -200, -500, -1000, -2000 et -4000 m). (Crédits Université du Cap/Nersc/CLS/Ifremer)

 

Courants géostrophique dérivés des topographies absolues altimétriques (MADT) le 10 août 2010, superposés aux vitesses observées le même jour par l'instrument ASAR (Crédits Cape Town University/Nersc/CLS/Cnes/Ifremer)

Le courant des Aiguilles est un des plus puissants courants marins de la planète. Son étude est souvent faite à travers divers moyens d'observation (voir les images du mois d'avril 2008 :  Dans les profondeurs d'un tourbillon, ou juillet 2000 : Au confluent des courants). Ce courant suit de près la courbe de niveau de la profondeur 1000 m. Il est visible sur les cartes altimétriques, mais, puisqu'il s'agit d'un courant stable, cela demande que l'on connaisse la composante moyenne de la topographie de l'océan. A partir de cette topographie, on déduit la vitesse du courant.

Le radar à synthèse d'ouverture est une technique totalement différente (même s'il s'agit de radar dans les deux cas). L'instrument ASAR sur Envisat permet d'estimer la composante radiale de la vitesse à partir de la mesure des variations du décalage Doppler. Il permet ainsi de connaître la force et la variabilité du courant de surface et de la dynamique de surface. En particulier, quand le courant est près de la côté et que l'altimétrie rencontre quelques limites. Cependant, les mesures SAR doivent être programmées et ne sont pas globalement répétitives comme l'altimétrie (même si des zones choisies peuvent être systématiquement observées, comme dans le courant des Aiguilles).

 La comparaison entre les deux techniques donne de très bons résultats en pleine mer. Il faut noter que la nouvelle topographie dynamique moyenne distribuée par Aviso (MDT_CNES-CLS09), basée sur des données altimétriques, de flotteurs dérivants, du réseau Argo et sur un géoïde issu du satellite géodésique Grace, améliore nettement les précédentes estimations des vitesses géostrophiques dans le courant des Aiguilles, et donc la concordance avec le SAR.

Chacune des deux techniques a ses forces et ses faiblesses. Mais, en les combinant, ces dernières peuvent être largement dépassées, conduisant à des méthodes de calculs et à des données beaucoup plus précises. Dans ce contexte, la présence d'un SAR en bande C sur Sentinel 1 assure la continuité de cette méthode; de leur côté, Saral, Sentinel 3 et Jason-3 assureront celle de l'altimétrie.

Voir aussi :

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Références

  • M. J. Rouault, A. Mouche, F. Collard, J.A. Johannessen and B. Chapron, Mapping the Agulhas Current from space: an assessment of ASAR surface current velocities, Journal of Geophysical Research (in press), 2010
  • Ce travail est soutenu par l'Esa (contrat no. 18709/05/I-LG)