Dossier à remplir pour l`évaluation des systèmes d
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1. bonnes ou mauvaises Coh rence du r seau La coh rence du r seau entre les diff rents chantiers g ographiques est obtenue via des outils communs Logiciel commun d acquisition temps r el des donn es et des meta donn es SODA Logiciel commun de validation et de correction des donn es temps diff r s TSG QC Documentation en acc s libre en fran ais et en anglais de nos m thodes de collecte et de traitement de donn es cf site internet R union annuelle des gestionnaires et scientifiques cf II 6 Qualit des donn es L acquisition de donn es de qualit pr cision attendue 0 02 est obtenue gr ce aux outils suivants Visite des navires chaque escale nettoyage des capteurs remplacement ventuel des TSG PC metteurs Inmarsat r cup ration des donn es etc Etalonnage des capteurs sur une base annuelle Pr l vement d un chantillon journalier par les marins du bord Sensibilisation des marins la prise d chantillon Colocalisation syst matique des mesures TSG avec des mesures externes flotteurs ARGO Evaluation des mesures par les gestionnaires attribution de codes qualit s type ARGO Correction finale des mesures par un scientifique expert G Alory poste CNAP 2008 a partir des mesures externes chantillons pr lev s par les marins donn es des flotteurs ARGO Onglets Real Time monitoring puis Statistics 11 Arge2. 7 Onglets Monitoring System puis Presently selected ships ou Formerly Selected Ships LEGOS 2005 2009 186274 obs NUKA WATE NOKW COIS2 PAIS2 KHIB SOIS AONE MAT PAST CTRA MOLI KCAT TRIS ASTR COLI TOUC_ LAVE 60 120 180 240 300 0 Figure 2 Distribution spatiale des observations de SSS r alis es entre janvier 2005 et ao t 2009 Chaque couleur repr sente un navire particulier ex NOKW Nokwanda En moyenne les routes maritimes sont parcourues tous les 1 3 mois pour chaque navire La fr quence d acquisition des mesures le long des routes est de 15 secondes Des valeurs m dianes sur 5 minutes sont ensuite calcul es par le programme interne afin de filtrer le bruit instrumental cf H nin et Grelet 1996 Les valeurs m dianes sont stock es sur PC puis r cup r es lors des escales Elles correspondent une r solution spatiale d environ 3 km pour un navire filant 20 noeuds bien en de des chelles spatiales tudi es Les valeurs m dianes les plus proches des heures rondes sont mises en temps quasi r el pour la t l surveillance des instruments et les besoins de l oc anographie op rationnelle L mission d une valeur m diane calcul e sur 5 minutes toutes les heures s est av r e suffisante pour diagnostiquer une anomalie instrumentale Le besoin ventuel d augmenter cette fr quence d mission temps r el pour l oc anographie op rationnelle et
3. R Murtugudde P Arkin and J Ballabrera Poy 2006 An empirical parametrization for the salinity of subsurface water entrained into the ocean mixed layer Se in the tropical Pacific Geophys Res Let 33 doi 10 1029 2005GL024218 2005 Asami R T Yamada Y Iryu T Quinn C Meyer and G Paulay 2005 Interannual and decadal variability of the western Pacific sea surface condition for the years 1787 2000 Reconstruction based on stable isotope record from a Guam coral J Geophys Res 110 doi 10 1029 2004JC0025555 22 Delcroix T M McPhaden A Dessier and Y Gouriou 2005 Time and space scales for sea surface salinity in the tropical oceans Deep Sea Res 52 5 787 813 doi 10 1016 j dsr 2004 11 012 Huang B and V Mehta 2005 Response of the Pacific and Atlantic oceans to interannual variations in net atmospheric freshwater J Geophys Res 111 doi 10 1029 2004JC002830 Phillips H S Wijffels and M Feng 2005 Interannual variability in the freshwater content of the Indonesian Australian basin Geophys Res Let 32 doi 10 1029 2004GL021755 23 Annexe C Le syst me d observation de fCO2 actuellement en place sur deux navires de l ORE SSS Les mesures de fCO2 dans l oc an et l atmosph re sont faites par d tection infrarouge avec un syst me sp cialement concu pour les navires marchands Le syst me utilis est celui fabriqu aux USA et d crit par Pierrot et al 2009 Ce syst me est co
4. Sea surface temperature and salinity reconstruction from coral geochemical tracers Palaeogeo Palaeoclim Palaeoeco 232 408 428 Juillet Leclerc A S Thiria P Naveau T Delcroix N Le Bec D Blamart and T Corr ge 2006 SPCZ migration and ENSO events during the 20th century as revealed by climate proxies from of a Fiji coral Geophys Res Let 33 doi 1029 2006GL025950 Grodsky S J Carton and F Bingham 2006 Low frequency variation of sea surface salinity in the tropical Atlantic Geophys Res Let 33 doi 1029 2006GL026426 Linsley B A Kaplan Y Gouriou J Salinger P de Menocal G Wellington and S Howe 2006 Tracking the extent of the South Pacific Convergence Zone since the early 1600s Geoch Geophys Geosys vol 7 4 doi 10 1029 2005GC001115 Maes C K Ando T Delcroix W Kessler M McPhaden and D Roemmich 2005 Observed correlation of surface salinity temperature and barrier layer at the eastern edge of the western Pacific warm pool Geophys Res Let 33 doi 10 1029 2005GL024772 Quinn T F Taylor and T Crowley 2006 Coral based climate variability in the Western Pacific Warm Pool J Geophys Res 111 doi 10 1029 2005JC003243 Ourbak T T Corr ge B Malaiz F Le Cornec K Charlier and J P Peypouquet 2006 A high resolution investigation of temperature salinity and upwelling activity proxies in corals G 7 3 Q03013 doi 10 1029 2005GC001064 Zhang R H A Busalacchi
5. r e extr mement pr cieuse pour a d crire et mieux comprendre la variabilit climatique des basses Donguy et H nin 1976 Delcroix et H nin 1991 moyennes Frankignoul et al 1998 et hautes Reverdin et al 1994 latitudes aux chelles saisonni res d cennales b tester des processus physiques notamment ceux associ s aux m canismes du ph nom ne El Ni o Delcroix et Picaut 1998 c valuer et donc am liorer la qualit des sorties de mod les oc aniques Vialard et al 2002 d parfaire le r alisme de la couche de m lange oc anique mod lis e via des techniques novatrices d assimilation Durand et al 2002 e quantifier le r le de la salinit sur la variabilit du niveau de la mer Delcroix et Gautier 1987 Maes 1998 f estimer le flux de CO l interface air mer dans des r gions d upwelling Loukos et al 2000 et g talonner des estimations de pal o salinit et ainsi largir le spectre temporel de nos connaissances de la variabilit du climat Lebec et al 2000 La reconnaissance nationale et internationale du besoin de mesures de SSS ainsi que le r le et avanc e relative de la communaut fran aise quant la collecte et l interpr tation physique de ces mesures ont donc logiquement motiv la cr ation d un Observatoire de Recherche en Environnement ORE d di la SSS labellis par le Minist re de la Recherche en 2003 cf Roux et al 2003 PIGB 2005 L ORE Serv
6. 90 180 lt longitude lt 180 1 lt salinit lt 50 5 C lt temp rature lt 35 C SSS WOA 2005 3 carts type lt salinit lt SSS WOA 2005 3 carts type SST Reynolds 3 carts type lt temp rature lt SST Reynolds 3 carts type Les m thodes de calculs des carts type SSS WOA et SST Reynolds sont d taill es sur le site web de 1 ORE SSS 15 T est pr vu d int grer les codes de traitement associ s aux mesures temps r el ainsi que les carts aux valeurs moyennes SSS WOA 2005 aux fichiers r cup r s sur le site FTP du LEGOS par CORIOLIS 16 T peut s agir parfois de simplement rappeler d ouvrir les vannes d alimentation du TSG Home Monitoring System Data Validation Data Delivery Publications Team indices 252 values for 252 from 18 Aug 2009 09 00 00 to 01 Sep 2009 06 00 00 UT Sen n Las s AY Arm mit Real time monitoring of the thermosalinographs wr D Aa eus YA wee be 0 5 3 OA ff Fe Map SSSnetwork Nuka Arctica Nokwanda Coral Islander 2 Pacific Islander 2 South Islander sr Matisse Monte Olivia Tropical Islander Astrolabe Colibri Toucan Lavender S WOA PSS Map of the thermosalinograph trajectories from 25 Aug 2009 to 08 Sep 2009 Updated on 08 Sep 2009 08 25 32 UT E 60 120 180 240 300 0 34 Salinity PSS 33 D er Click on a position D eF 0 32 Y 18 19 20 aA 2 23 24 25 26 27
7. R Wanninkhof C Sweeney R A Feely D Chipman B Hales G E Friederich F P Chavez A Watson D C E Bakker U Schuster N Metzl H Yoshikawa Inoue M Ishii T Midorikawa Y Nojiri C Sabine J Olafsson T S Arnasson B Tilbrook T Johannessen A Olsen R G J Bellerby A Kortzinger T Steinhoff M Hoppema H J W De Baar C S Wong B Delille and N R Bates Climatological mean and decadal change in surface ocean pCO and net sea air CO flux over the global oceans Deep Sea Research doi 10 1016 j dsr2 2008 12 009 2009 Varillon D 2009 SODA documentation available from the ORE SSS web page Vialard J P Delecluse et C Menkes A modeling study of salinity variability and its effects in the tropical Pacific ocean during the 1993 1999 period J Geophys Res 107 doi 10 1029 200JC000858 2002 Wust G 1964 The major deep sea expeditions and research vessels 1873 1960 a contribution to the history of oceanography Progress in Oceanography 2 3 52 26 ANNEXE E Illustration de la variabilit temporelle et spatiale des signaux analys s Daily averaged SSS 0 165E 36 ce Vy 33 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 Figure El Variations temporelles de la SSS dans le Pacifique quatorial ouest 0 165 E 0 02 deg resolution 555 PXC4 Fiji Japan 36 33 4 18 April 2001 ao 2O S 1075 g 10 H 20 H 30 H Figure E2 Variations spatiales de la salinit de surface dans le P
8. a la fois pour les aspects techniques et scientifiques Noter que ces perspectives seront 7 http www locean ipsl upmce fr TaraTSG Cf Convention cadre inter organismes CORIOLIS 2009 2012 Vers un service p renne en donn es in situ pour l oc anographie op rationnelle 14 hi rarchis es lors de la prochaine r union annuelle de l ORE SSS 23 24 11 2009 Une proposition d extension th matique la mesure de fCO2 est galement pr sent e IIL 1 Donn es temps r el IL 1 1 Am lioration technique Le contr le qualit des donn es temps r el est perfectible a en int grant les codes de traitement associ s aux mesures temps r el ainsi que les carts la climatologie dans les fichiers mis disposition sur le site FTP du LEGOS pour CORIOLIS b en utilisant la colocalisation temps r el des donn es TSG avec les donn es ARGO selon l approche adopt e avec les donn es temps diff r La partie a est en cours de r alisation au LEGOS la partie b nous semble du ressort de CORIOLIS avec qui nous partagerons l expertise acquise avec les donn es temps diff r Les deux parties a et b peuvent s av rer tr s pertinentes dans le cas d un contr le qualit rapide des futures donn es SMOS et Aquarius Dans cette optique la fr quence d mission des donn es temps r el toutes les heures actuellement pourrait facilement tre augment e si n cessaire avec transmission Iridium a
9. des donn es de l ORE SSS dans des mod les de pr vision op rationnelle cf Perspective La m thode utiliser pour ce type d valuation reste d finir notamment en France en concertation avec MERCATOR 7 Onglets Publications puis Reports chapitre Rapports des R unions Annuelles de Coordination 13 fevuwevews rrewseerws seuwwweuws PEN EEE Warm waters 7 Fresh waters sue po AE sr AT 34 4 ht a 30C J 3 am pe ae ie ae a p a A a Omer rt 1960 1970 1980 1990 2000 1950 1960 1970 1980 1990 2000 Figure 8 Variabilit temporelle et tendance des aires couvertes par des eaux de surface plus chaudes que les isothermes indiqu es et moins sal es que les isohalines indiqu es pour le Pacifique tropical Les chelles verticales sont en en 10 km D apr s Cravatte et al 2009 ILS8 Ouverture et insertion du SO Liens avec d autres SO La cha ne de traitement r alis e au LEGOS des donn es temps r el de l ORE SSS est mutualis e avec celle de 1 ORE ROSAME cf II 4 Par ailleurs les mesures SSS issues des mouillages maintenus en Atlantique tropical par ORE PIRATA et des mesures r alis es lors des campagnes de maintenance de ces mouillages sont utilis es pour les travaux scientifiques analysant la SSS Diffusion d expertise La savoir faire acquis dans le cadre de l ORE SSS nous a permis de partager notre expertise et nos outils avec la commu
10. libre sur le site web de l ORE SSS onglets publications puis other publication chapitre Technical Documents Inmarsat C Station Multiplexer Junction Box Seawater OUT Seawater IN Fresh water IN Drain sampling Figure 1 A gauche Sch ma de principe des instruments de mesures utilis s pour la collecte des observations de SSS En haut a droite Un exemple de plateforme de mesures dans le Pacifique tropical le porte containeur South Islander dans la grande baie de Noum a En bas droite Photographie du TSG install en salle machine du navire Nokwanda dans Atlantique Nord II 2 Echantillonnage spatio temporel Le choix des routes maritimes s lectionn es repose sur des crit res scientifiques et doit galement tenir compte de la possibilit d intervention lors des escales La r partition spatiale des routes maritimes chantillonn es en 2005 2009 et pr vues pour 2010 2013 est pr sent e sur la Figure 2 Elle correspond aux th matiques scientifiques li es aux tudes de la variabilit climatique grande chelle spatiale pour des chelles temporelles saisonni re d cennale ainsi que des tendances climatiques pour les r gions tropicales des oc ans Pacifique Atlantique et Indien pour l Atlantique Nord et l Oc an Austral La liste pr cise des navires actifs en 2005 2009 et leurs principales caract ristiques sont donn es sur notre site web
11. ou pour l talonnage et la validation des futures mesures satellitaires reste d finir II 3 Pr cision attendue Compte tenu des caract ristiques instrumentales du TSG SBE21 cf http www seabird com la pr cision th orique sur la salinit est de l ordre de 0 01 pss Cette pr cision instrumentale n cessite l talonnage r gulier des TSG celui ci se faisant au SHOM Brest dans le cadre de CORIOLIS ou chez SeaBird Seattle USA L analyse de l historique des d rives instrumentales et du budget disponible nous a conduit effectuer cet talonnage tous les ans La pr cision th orique est cependant susceptible de se d grader rapidement en raison de l apparition de salissure biologique biofouling sur les cellules en particulier dans les ports Des chantillons d eau de mer sont donc pr lev s en utilisant des flacons standard de type WOCE depuis 2005 au niveau du TSG intervalles r guliers 1 fois par jour en moyenne afin d estimer la d rive des capteurs li e aux salissures Ces chantillons sont pris par les marins du bord selon un protocole norm rappel lors des visites bord et affich en permanence en salle machine Les chantillons sont r cup r s lors des escales des navires puis analys s sur des salinom tres de type Portasal http www oceanscientific com en 8 Noter que l chantillonnage spatio temporel du navire ravitailleur l Astrolabe dans l Antarctique est q
12. 140 E 180 10 N 10 S 1992 2001 dans le Pacifique tropical 140 E 80 W 30 N 30 S 1969 1995 et dans l Atlantique 20 S 50 N 1970 2003 A noter que les donn es ainsi collect es et rassembl es par l ORE SSS notamment par l ORSTOM puis l IRD constituent environ 60 des donn es SSS de l ICOADS International Comprehensive Ocean Atmosphere Data Set http icoads noaa gov Les donn es ORE SSS post 2003 en cours de validation ainsi que 2 Onglets Data Delivery puis Research Products 10 des champs 3D sur le Pacifique et l Atlantique tropical seront mis en ligne dans les mois venir ILS Syst me de management de la qualit Fonctionnement du r seau Le suivi du bon fonctionnement du r seau est r alis grace aux outils suivants Suivi constant des mouvements des navires par les gestionnaires Les changements de ligne sont fr quents et les d montages et r installation sur de nouveaux navires prennent du temps 6 mois a un an Acquisition et transmission temps r el sur l ensemble des navires http www insu cnrs fr a2403 Syst me de visualisation des donn es et messages d alertes en temps r el vers les gestionnaires destin 4 minimiser la perte de donn es Construction automatique de chronogramme pour l ensemble des bateaux Figure 6 Statistiques automatiques sur le nombre et la qualit des donn es donn es mises vs re ues donn es par bateau donn es
13. 28 29 30 A 01 0 days Water salinity min 32 9 max 35 3 last 32 9 PSS WOA 2005 climatology 10 m WOA 2005 climatology 10 m 3 std dev 60 60 LEGOS 1941 obs i Nuka NOKW COIS2 PAIS2 sois LA L MOLE TRIS ASTR COLI TOUC _LAVE 60 120 180 240 300 0 Tua r E ue Be Figure 4 Outils de visualisation des donn es SSS temps r el A gauche Distribution spatiale des trajectoires des navires au cours des 15 derniers jours glissants A droite Un exemple d informations obtenues en cliquant sur le nom ou la position d un navire avec en haut les anomalies de salinit relative la climatologie du WOAOS5 le long d une trajectoire et en bas les comparaison entre les valeurs mesur es en temps r el et la climatologie 3 carts type I 4 2 Traitement des donn es temps diff r Pour m moire ces donn es sont exploit es essentiellement dans une optique recherche de type CLIVAR Les valeurs m dianes sur 5 minutes stock es sur PC sont r cup r es lors de l intervention aux escales des navires de m me que les chantillons d eau de mer Le contr le qualit est ensuite effectu en deux tapes l aide du logiciel TSG QC d velopp par l US IMAGO en 2008 Dans un premier temps les responsables techniques de l US IMAGO Brest et Noum a valuent de mani re qualitative pour chaque voyage la qualit des donn es de salinit du TSG par comparaison v
14. 4 Loukos H F Vivier P Murphy D Harrison C Le Qu r 2000 Interannual variability of equatorial Pacific CO fluxes estimated from temperature and salinity data Geophysical Research Letters 27 1735 1738 Maes C Estimating the influence of salinity on sea level anomaly in the ocean Geophys Res Let 25 3551 3554 1998 PIGB 2005 Num ro sp cial ORE de la lettre PIGB PMRC N 18 septembre 2005 http www cnrs fr cw dossiers dosclim biblio pigbsom htm Reverdin G D Cayan H Dooley D Ellett S Levitus Y duPenhoat and A Dessier 1994 Surface salinity of the North Atlantic can we reconstruct its fluctuations over the last one hundred years Progr Oceanogr 33 303 346 Reynolds R W N A Rayner T M Smith D C Stokes and W Wang 2002 An improved in situ and satellite SST analysis for climate J Climate 15 1609 1625 Roux F G Bergametti et B Hamelin 2003 Les ORE nouveaux observatoires de recherche sur environnement La M t orologie N 40 f vrier 2003 25 Schuster U and A J Watson A variable and decreasing sink for atmospheric CO in the North Atlantic Journal of Geophysical Research 112 doi 10 1029 2006JC003941 2007 Smed J Annual and seasonal variations in the salinity of the North Atlantic surface water in Rapports et Proces Verbaux des Reunions vol CXII Hydrography pp 79 94 And Fred Host and Fils Copenhagen Denmark 1943 Takahashi T S C Sutherland
15. COMITE INTER ORGANISMES ENVIRONNEMENT Dossier remplir pour l valuation des syst mes d observation labellis s Reconduction pour la p riode 2010 2013 Nom du service SSS Sea Surface Salinity Nom du responsable Dr Thierry Delcroix DR1 IRD e Cf CV Annexe F Laboratoire LEGOS Toulouse OSU ou Etablissement de rattachement OMP Toulouse Autres laboratoires intervenant dans le fonctionnement du service pour chaque laboratoire concern ou quipe impliqu e indiquer en deux lignes maximum le mode d intervention hors exploitation scientifique e US191 IMAGO IRD Installation et suivi technique des navires marchands Validation des donn es D veloppement logiciel acquisition validation e Centre IRD de Noum a Support scientifique et administratif li aux observations r alis es sur les navires marchands du Pacifique tropical e LOCEAN Paris Support scientifique et administratif li aux observations r alis es sur les navires marchands de l Atlantique Nord et Tropical e CSIRO Hobart Support scientifique technique et administratif li aux observations r alis es sur l Astrolabe en Antarctique e CSIRO Perth Interventions techniques sur le navire Lavender dans l Indien I Motivations scientifiques contexte national et international II Description du syst me d observation II 1 Plateformes et instruments utilis s II 2 Echantillonnage spatio temporel II 3 Pr c
16. N sur le MN Colibri Les r sultats de la comparaison entre les mesures par infrarouge et celles du capteur CARIOCA colorim trie sont encourageants A plus long terme le capteur CARIOCA pourra tre install sur un autre navire de PORE SSS afin d augmenter la densit des mesures Le trajet France Afrique du sud permettrait d augmenter la densit des observations dans l est du bassin Atlantique 24 Annexe D REFERENCES Antonov J I R A Locarnini T P Boyer A V Mishonov and H E Garcia 2006 World Ocean Atlas 2005 Volume 2 Salinity S Levitus Ed NOAA Atlas NESDIS 62 US Government Printing Office Washington D C 182 pp Busalacchi et al 2009 Spatio temporal variability and error structure of SSS in the Tropics NASA proposal funded Delcroix T et C H nin 1991 Seasonal and interannual variations of sea surface salinity in the tropical Pacific ocean J Geophys Res 96 22135 22150 Delcroix T et J Picaut 1998 Zonal displacement of western equatorial Pacific fresh pool J Geophys Res 103 1087 1098 Donguy J R and C H nin 1976 Relations entre les pr cipitations et la salinit de surface dans l oc an Pacifique tropical sud ouest bas es sur un chantillonnage de surface de 1956 a 1973 Annales Hydrographiques 4 53 59 Durand F G Gourdeau T Delcroix J Verron 2002 Assimilation of sea surface salinity in a tropical OGCM a twin experiment approach Journal of Geophysical Res
17. ND ere a Interventions navires NC Centre IRD Noum a a DIMATEO Angelo Analyses chantillons chantillons N NC USIMAGO IRD IMAGO IRD eed Denis eee technique Res ss IMAGO IRD Atlantique Validation donn es _ THILY Jean Marc Pore eee She El RSS IMAGO NC en retraite en juin 2009 SEEE eff pe 7 Recrut CNAP en 2008 Il prendra la responsabilit progressive de l ensemble du SO au cours du quadriennal 2010 2013 19 GOURIOU Yves D U IRD F US IMAGO IRD D veloppement logiciel TSG QC R R US IMAGO IRD C R 15 GRELET Jacques D veloppement base de IE F 10 PT L m rarsage Eu DEVAUX Jean Michel Interventions navires AI N US IMAGO IRD 10 comm Tee JACQUIN St phane Interventions navire TR F US IMAGO IRD ee aioe eh ol MAES Christophe Responsable scientifique CR NC LEGOS IRD 10 RU MORROW Rosemary Responsable scientifique CNAP FR OMP LEGOS 10 REVERDIN Gilles Responsable scientifique FR CNRS 20 pee We ee eee te ROUBAUD Fabrice D velopement Logiciel et AI FR US IMAGO IRD 10 Pee eee et et erat TECHINE Philippe Responsable informatique IE FR CNRS 20 SE VARILLON David Responsable technique AI NC USIMAGO IRD 75 Pacifique D veloppement base de donn es Logiciel acquisition SODA L extension th matique propos e fCO2 n cessite de mani re imp rative le recrutement minimum d un demi poste d AI afin de contribuer l intervention sur les navires
18. T Delcroix D Zhang M McPhaden and J Leloup 2009 Observed freshening and warming of the western Pacific warm pool Clim Dyn 33 565 589 doi 10 1007 s00382 009 0526 7 Delcroix T et S Cravatte 2009 Le changement climatique une r alit pour l outre mer fran ais La M t orologie vol 65 33 38 Reul N S Saux Picart B Chapron D Vandemark J Tournadre and J Salisbury 2009 Demonstration of ocean surface salinity microwave measurements from space using AMSR E data over the Amazon plume Geophys Res Let 36 L13607 doi 10 1029 2009GL038860 Schuster U A J Watson N Bates A Corbi re M Gonzalez Davila N Metzl D Pierrot and M Santana Casiano 2009 Trends in North Atlantic sea surface pCO2 from 1990 to 2006 Deep Sea Res II doi 10 1016 j dsr2 2008 12 011 2008 Foltz G and M J McPhaden 2008 Seasonal mixed layer salinity balance of the tropical North Atlantic Ocean J Geophys Res 113 C02013 doi 10 1029 2007JC004178 Linsley B P Zhang A Kaplan S Howe and G Wellington 2008 Interdecadal decadal climate records from multicoral oxygen isotope records in the South Pacific Convergence Zone region since 1650 A D Paleoceanogr 23 PA2219 doi 10 1029 2007PA001539 Maes C 2008 On the ocean salinity stratification observed at the eastern edge of the equatorial Pacific warm pool J Geophys Res 113 C03027 doi 10 1029 2007JC004297 Sall e J B R Morrow and K Speer 2008 So
19. acifique tropical ouest le long d une ligne de navigation entre Fidji et le Japon SSS Standard Deviation 20 N mii y DT 10 N 0 PT 20 S O E 80 E 160 9E 120 W 40 W Figure E3 Ecarts type de la SSS le long de 13 rails de navigation dans l oc an tropical calcul s partir de valeurs mensuelles sur des s ries longues On notera Figures El E3 amplitude de la variabilit temporelle et spatiale tr s sup rieure la pr cision de la mesure de l ordre de 0 02 D apr s Delcroix et al 2005 21 ANNEXE E CV du responsable Thierry Delcroix 53 ans DR1 IRD http www legos obs mip fr delcroix Formation DEA d Oc anologie et de M t orologie Universit P amp M Curie Paris VI 1980 Doctorat de 3 cycle Oc anographie Physique Universit P amp M Curie Paris VI 1983 Habilitation Diriger des Recherches Universit P Sabatier Toulouse janvier 2007 Mobilit 1981 1983 Mus um National d Histoire Naturelle Paris 1984 1985 Scripps Institution of Oceanography La Jolla USA 1985 Centre ORSTOM de Brest 1986 2001 Centre IRD de Noum a Nouvelle Cal donie Depuis 2002 LEGOS Toulouse Expertise Oc anographe physicien sp cialiste du ph nom ne El Ni o dans le Pacifique tropical sp cialiste des mesures de salinit de surface et de leur interpr tation physique Responsabilit s e Animateur de laxe R gions Tropicales du Programme Natio
20. aitement 0 1 ou 2 en interne chaque mesure temps r el Nous consid rons en effet qu il n est pas r aliste de valider une observation de SSS en temps r el avec pr cision Pour la t l surveillance des instruments des outils de visualisation des donn es temps r el ont t mis en place et sont accessibles sur des pages web dynamiques acc s restreint Une carte des trajets des TSG pour les 15 derniers jours dur e param trable est trac e chaque heure avec un script Perl Figure 4 gauche En cliquant sur la derni re position d un navire sur la carte ou sur le nom d un navire dans la liste on acc de au suivi temps r el du TSG pour les 15 derniers jours la banque de donn es est lue les courbes sont trac es avec un module Perl Les mesures r alis es par le TSG de chaque navire sont disponibles dans diff rents formats sur des pages diff rentes On y trouve notamment une comparaison entre les mesures TSG et la climatologie Figure 4 droite Outre les messages d alerte d crits pr c demment la consultation journali re de ces informations par le personnel en charge des TSG des navires permet de d tecter les anomalies instrumentales en temps quasi r el de pr venir le bord pour r paration ventuelle par leur soin et ou de pr parer l intervention aux escales o le navire peut ne rester que quelques heures tout ceci afin de maximiser la collecte de donn es bord 3 90 lt latitude lt
21. c activement tudi cf Lef vre et al 2004 Schuster et Watson 2007 pour l Atlantique Nord La communaut internationale a ainsi initi des r seaux d observations de CO dans l oc an notamment en installant des syst mes de mesures autonomes sur des navires marchands 16 Parmi les navires s lectionn s par l ORE SSS quatre ont t ou sont actuellement quip s de capteurs de CO coupl s aux TSG Les mesures de CO r alis es sur le Nuka Arctica dans l Atlantique Nord sont sous la responsabilit des Norv giens celles sur 1 Astrolabe dans I Antarctique sous la responsabilit des Australiens celles sur le Colibri et le Monte Olivia dans I Atlantique nord et tropical sous responsabilit fran aise dans le cadre du programme europ en CARBOOCEAN http www carboocean org qui se termine fin 2009 Les deux navires sous responsabilit fran aise ont t choisis pour des raisons scientifiques conform ment aux recommandations du CS LEFE CYBER Ils permettent en particulier de compl ter le r seau des observations de CO europ en Figure 9 La description du syst me d observations sur ces deux navires est donn e en Annexe C Une premi re analyse tr s encourageante des donn es montre une variabilit saisonni re marqu e dans l Atlantique subtropicale et un gradient nord sud situ vers 2 N avec des valeurs sous satur es en CO au nord dans la zone du contre courant quatorial nord en contra
22. ctoires de traitement des donn es temps r el gauche et temps diff r droite Des contr les automatiques interviennent chaque tape du traitement La messagerie lectronique est utilis e comme un syst me d alarme pour remonter les ventuels probl mes aux utilisateurs en charge des TSG A la r ception des messages un email d alerte est envoy et le message re u n est pas trait si a l adresse d exp dition du message est inconnue b le contenu de l email est vide c le type de traitement effectuer ne peut pas tre identifi 1L A noter que le traitement des donn es du navire ravitailleur l Astrolabe faisant une route entre Hobart et la Terre Ad lie avec un observateur bord est sensiblement diff rent du traitement des autres navires pr sent ici Le traitement des donn es de l Astrolabe n est pas d taill ici par souci de concision Noter que la cha ne de traitement mutualis e pour l ORE SSS et l ORE ROSAME g re diff rents formats de transmission de donn es de mar graphes et de TSG Pendant le d codage de la t l mesure un email d alerte est envoy si a le code d identification et ou le code radio sont inconnus b le TSG est inconnu test n 1 GOSUD c les dates et heures de mesure ne sont pas r alistes test n 2 GOSUD d le format de la t l mesure est inconnu Un premier controle qualit sommaire est r alis automatiquement et permet de d tecter des va
23. earch 107 C12 8004 doi 10 1029 2001JC000849 Gaillard et al 2007 GLOSCAL Global Ocean Sea Surface Salinity calibration and validation of SMOS ESA proposal funded by CNES TOSCA in 2006 2009 H nin C and J Grelet 1996 A merchant ship thermosalinograph network in the Pacific Ocean Deep Sea Res I 43 1833 1856 H nocq C J Boutin F Petitcolin G Reverdin S Arnault and P Lattes 2008 Vertical variability of Sea Surface Salinity in the Tropics Consequences for SMOS Calibration and Validation J Atmos Ocean Technol Revised Kerr Y P Waldteufel J P Wigneron J M Martinuzzi J Font and M Berger Soil moisture retrieval from space The Soil Moisture and Ocean Salinity SMOS mission IEEE Transactions on Geoscience and remote sensing 39 8 1729 1735 2001 Koblinski C P Hildebrand D LeVine F Pellerano Y Chao W Wilson S Yueh G Lagerloef Sea surface salinity from space science goals and measurements approach Radio Science 38 4 doi 10 1029 2001RS002584 2003 Le Bec N A Juillet Leclerc T Correge D Blamart and T Delcroix 2000 A coral 50 record of ENSO driven sea surface salinity variability in Fiji South Western Tropical Pacific Geophys Res Letter 27 3897 3900 Lef vre N A J Watson A Olsen A F Rios F F Perez and T Johannessen A decrease in the sink for atmospheric CO in the North Atlantic Geophysical Research Letters 31 L07306 doi 10 1029 2003GL018957 200
24. emps En r sum la pr cision attendue en SSS pour un TSG bien entretenu talonn intervalle r gulier pour lequel nous disposons d chantillons d eau de mer journalier est de l ordre de 0 02 L amplitude des signaux climatiques analys s est de 10 20 fois sup rieure cette pr cision cf Annexe E II 4 Traitement des donn es Nous pr sentons tour a tour le traitement des donn es temps r el et les outils de contr le distance le traitement des donn es temps diff r puis l archivage et la mise disposition des donn es Un sch ma des traitements effectu s est pr sent Figure 3 IL 4 1 Traitement des donn es temps r el Pour m moire ces donn es sont essentiellement exploit es par l oc anographie op rationnelle e g Coriolis Mercator et utilis es pour la t l surveillance des instruments Les valeurs m dianes sur 5 minutes chantillonn es toutes les heures sont envoy es vers une adresse de messagerie lectronique d di e au LEGOS a Toulouse Le message re u d clenche automatiquement un logiciel bas sur des modules crits en langage Perl Environ 25 emails sont recus par jour Le logiciel d code la t l mesure contenue dans le message et extrait les donn es brutes Les valeurs physiques sont calcul es a partir des donn es brutes puis la vitesse du navire utilis e dans le contr le qualit est calcul e email Inmarsat marchands Figure 3 Traje
25. es Hobart gestionnaire CSIRO responsable scientifique R M Morrow et CSIRO Cette co responsabilit par chantier permet d avoir un suivi pratiquement en continu de l activit des navires Elle permet galement au gestionnaire d avoir un appui scientifique pour la validation des mesures attribution de code qualit Navires tour du monde Oc anographie op rationnelle Mercator Godae Validation Smos Figure 7 Organisation sch matique du SO SSS 12 Les r unions annuelles o se retrouvent les responsables techniques et scientifiques des 5 chantiers permettent de pr senter les r sultats scientifiques r cents li s l analyse des donn es de SSS de faire un bilan de l activit annuelle des r seaux par chantier g ographique de faire le bilan de la validation et de la correction des donn es de faire un bilan financier d uniformiser si besoin les m thodes de travail des chantiers de d finir les am liorations apporter au SO techniques logiciels etc de d finir un tableau de bord des t ches accomplir dans l ann e Les expos s effectu s lors de ces r unions le bilan annuel et les priorit s de l ann e venir sont rassembl s dans des rapports annuels consultables sur la page web acc s restreint du SO SSS Ces pages incluent galement des expos s scientifiques r alis s par les membres du SO lors de meeting nationaux et internationaux IL 7 Exploitatio
26. et la validation scientifique des donn es 20 Annexe B Publications de rang A r pertori es ayant utilis es les donn es de l ORE SSS en 2005 2009 Directement ou indirectement Soumis Despr s A G Reverdin F d Ovidio 2009 Surface fronts in the North Atlantic subpolar gyre J Phys Oceanogr submitted Metzl N A Corbi re G Reverdin A Lenton T Takahashi A Olsen T Johannessen D Pierrot R Wanninkhof S R lafsd ttir J Olafsson and M Ramonet Acceleration of the sea surface fCO2 growth rate in the North Atlantic subpolar gyre 1993 2008 submitted GBC Aug 2009 Reverdin G North Atlantic subpolar gyre surface variability 1895 2009 J Climate submitted Ulmann D G McKinley V Bennington and S Dutkiewicz 2009 Trends in the North Atlantic Carbon sink 1992 2006 GBC in revision Watson A J U Schuster D C E Bakker N Bates A Corbiere M Gonzalez Davila T Freidrich J Hauck C Heinze T Johannessen A Koertzinger N Metzl J Olafsson A Olsen A Oschlies X Padin B Pfeil A Rios M Santana Casiano T Steinhoff M Telszewski D W R Wallace R Wanninkhof 2009 Accurately tracking the variations in the North Atlantic sink for atmospheric CO2 Science in revision 2009 Bosc C T Delcroix and C Maes 2009 Barrier layer variability in the western Pacific warm pool from 2000 2007 J Geophys Res 114 C06023 doi 10 1029 2008JC005 187 Cravatte S
27. et vitesse du navire A droite Correction et attribution d erreur aux donn es de SSS TSG par comparaison aux donn es externes II 4 3 Archivage et mise disposition Produits d riv s Les donn es temps r el sont archiv es au LEGOS dans une banque de donn es au format Berkeley DB Ces donn es temps r el ne sont accessibles que pour le GDAC Global Data Acquisition Center CORIOLIS qui les r cup re tous les jours sur un site ftp du LEGOS Les donn es sont ensuite archiv es CORIOLIS et mises disposition de la communaut scientifique en particulier de l oc anographie op rationnelle par ann e et par navire sur leur propre site web ftp ftp ifremer fr ifremer gosud Ces donn es accessibles via ftp ne sont pas mises sur le GTS a la demande de certaines compagnies maritimes Les donn es temps diff r valid es de la p riode pr ORE 1950 2002 et ORE 2003 ainsi que des produits d riv s dans le cadre de publications scientifiques sont mis a disposition sur le site web de ORE On y trouve actuellement a les donn es SSS valid es des trois oc ans tropicaux Atlantique Indien et Pacifique 30 N 30 S 1950 a 2003 b les valeurs moyennes et carts type le long de 13 rails de navigation moyen dans les tropiques cf Fig E3 c les valeurs mensuelles d une ann e type le long de ces m me rails d les valeurs interpol es sur des points de grille 3D dans la Warm Pool du Pacifique tropical
28. froidissement moteur Ce biais peut tre estim a partir de mesures compl mentaires simultan es type XBT ou via l ajout de capteurs de temp rature de coque type SBE38 Des travaux sont en cours pour tenter de r cup rer de bonnes mesures de SST via le TSG et ou d estimer le biais par des m thodes statistiques La r cup ration de mesures in situ de SST est tr s souhaitable notamment dans des r gions clefs e g la warm pool du Pacifique ou la couverture nuageuse r duit la pr cision des mesures satellites Les travaux de validation des donn es temps diff r ont mis en vidence le besoin d estimer le d bit d eau de mer en l entr e du TSG comme source suppl mentaire d information Un d bitm tre est d j install sur les navires Astrolabe et Lavender La g n ralisation de l installation sur l ensemble des navires et les modifications des softs d acquisition et de QC sera tudi e et r alis e selon les financements L utilisation de bouton poussoir au niveau du TSG d j actif sur l Astrolabe utilis pour enregistrer la 15 date pr cise des pr l vements d chantillons au niveau PC sera galement tudi e pour les navires marchands Une tude pr cise analysant le besoin ou non de stocker les mesures haute r solution 15 s actuellement mais possibilit de descendre a 10 s au lieu de la m diane sur 5 minutes devra tre entreprise Des tests de sensibilit peuvent t
29. ice d Observation SO a depuis lors volu notamment depuis 4 ans avec le souci d am liorer la communication entre les scientifiques fran ais issus de diff rents instituts IRD CNRS CNAP IFREMER impliqu s dans la collecte et ou l analyse de mesures SSS la mutualisation de nombreux outils et techniques de mesures l uniformisation progressive des m thodes d acquisition et du contr le qualit la mise en ligne des donn es r colt es et leur transfert aux centres d oc anographie op rationnelle par l interm diaire de CORIOLIS ainsi que la r alisation de travaux scientifiques Dans la suite de ce rapport nous pr sentons l tat actuel du syst me d observation chapitre II puis nos perspectives et id es d volution pour les ann es 2010 2013 chapitre Nous la noterons SSS dans la suite de ce rapport pour Sea Surface Salinity Voir la table 5 dans http www wmo int pages prog gcos Publications gcos 129 pdf 3 Ce rapport est compl t par des annexes A F relatives aux moyens financiers aux ressources humaines aux publications scientifiques et techniques pour la p riode 2005 2009 etc De nombreux l ments d information de ce rapport sont issus du site web de l ORE SSS http www legos obs mip fr fr observations sss y compris des pages web dont l acc s est restreint suite la demande de certaines compagnies maritimes pour des raisons de s curit ou parce qu elles i
30. ision attendue II 4 Traitement des donn es II 4 1 Traitement des donn es temps r el IL 4 2 Traitement des donn es temps diff r II 4 3 Archivage et mise disposition Produits d riv s ILS Syst me de management de la qualit II 6 Gouvernance II 7 Exploitation scientifique des donn es ILS Ouverture et insertion du SO II Perspectives HI 1 Donn es temps r el MI 1 1 Am lioration technique IIL 1 2 Utilisation scientifique IIL2 Donn es temps diff r IIL2 1 Am lioration technique IIL 2 2 Utilisation scientifique IIL3 Extension th matique Annexe A Moyens financiers et humains affect s au SO Annexe B Publications de rang A r pertori es ayant utilis les donn es de l ORE SSS en 2005 2009 directement ou indirectement Annexe C Description du syst me d observation de fCO actuellement en place sur deux navires de l ORE SSS Annexe D R f rences utilis es dans le texte Annexe E Figures types illustrant la variabilit temporelle et spatiale des signaux analys s Annexe F CV du responsable du SO I Motivations scientifiques contexte national et international La salinit de surface des oc ans est mesur e par les oc anographes depuis plus d un si cle Sa variabilit spatiale et temporelle fut l origine analys e pour tenter d am liorer les p ches puis comme traceur passif permettant d identifier des masses d eaux Ce n es
31. isuelle avec les donn es de temp rature la vitesse et la position du navire la moyenne et l cart type climatologique WOA 2005 en temp rature et salinit le long du trajet Un code qualit type ARGO au choix parmi 6 d finis est appliqu par section le long de la s rie de SSS et mat rialis par un code couleur dans TSG QC Figure 5 Cette tape permet notamment de signaler des probl mes de mesure dont la cause a pu tre identifi e par le personnel lors de sa visite 4 bord du navire corps tranger sur la cellule de conductivit probl me de circulation dans la tuyauterie Plus tard lorsque les chantillons d eau de mer ont t analys s par l US IMAGO la deuxi me tape du contr le qualit est effectu e au LEGOS Toulouse Les donn es de salinit du TSG sont alors compar es celles des chantillons journaliers plus pr cis ainsi qu aux donn es ARGO de surface colocalis es extraites de la base CORIOLIS par un traitement automatique effectu au LOCEAN On constate en g n ral du fait du biofouling un biais n gatif des donn es TSG par rapport aux donn es externes qui cro t lin airement avec le temps ou augmente brusquement lors des escales du navire Ce biais est donc estim 7 Une notice explicative est en cours de r daction cf site Web ORE SSS Onglets Publications puis Reports chapitre III Documents Techniques Le logiciel est disponible en ligne http www ird fr
32. leurs en dehors de limites climatiques Un email d alerte est envoy la liste de diffusion des remont es d alerte du navire si les mesures sont en dehors de plages donn es tests n 3 et n 6 GOSUD Si les mesures sont l int rieur de ces limites un code de traitement gal 1 est associ aux mesures Un code de traitement gal O signifie qu il n y a pas de pr cision concernant la qualit des mesures Un second contr le qualit galement sommaire est r alis automatiquement et permet de comparer les mesures de salinit aux valeurs moyennes de salinit prise 10 m de la climatologie du World Ocean Atlas 2005 WOA Antonov et al 2006 Les mesures de temp rature sont aussi compar es aux valeurs moyennes hebdomadaires de temp rature de surface de Reynolds Reynolds et al 2002 de la semaine pr c dente r cup r es automatiquement chaque semaine Des plages limites sont d finies test n 10 GOSUD Si les mesures sont l int rieur de ces limites le code de traitement associ aux mesures est gal 2 Si les mesures sont en dehors de ces limites le code de traitement associ aux mesures reste gal 1 Si le code de traitement d une mesure de SSS respectivement de SST est gal 1 ou 2 l cart entre cette mesure et la valeur moyenne SSS WOA 2005 respectivement SST Reynolds correspondante est calcul Il faut donc bien garder l esprit que l ORE SSS ne fait qu affecter un code de tr
33. lles r guliers aussi param trables via le syst me Inmarsat ou Iridium dont l antenne mettrice se trouve galement dans la mature A noter que les conclusions de la r cente conf rence internationale Oceanobs09 http www oceanobs09 net visant valuer globalement la pertinence et le besoin d observations oc aniques pour les 10 prochaines ann es ont clairement recommand la maintenance et le renforcement des mesures in situ de SSS notamment partir de TSG install s sur bateaux marchands Voir par exemple les Community White Papers de Lagerloef et al Smith et al etc Silotfv noter que le 1 est le chiffre UN et non la lettre I 4 Pour autant chaque installation est unique et doit se faire en coordination troite avec les chefs m caniciens des compagnies maritimes A noter que la profondeur chantillonn e entre 5 et 10 m est variable selon les navires Compte tenu du brassage vertical engendr par le navire ce que nous appelons SSS est en r alit plut t repr sentatif de la moyenne de la salinit sur la couche 0 10 m La comparaison avec les futures mesures satellitaires de la SSS devra donc se faire avec pr caution cf H nocq et al 2009 5 Le manuel d utilisation est en acc s restreint sur le site web de l ORE SSS onglets publications puis reports chapitre Documents Techniques SODA Un manuel d installation et de maintenance du TSG est en acc s
34. mpos de 3 boites a une boite humide contenant tout le syst me d arriv e et d vacuation d eau de vannes b une boite s che contenant le d tecteur infrarouge et l lectronique c une boite atmosph re contenant l antenne GPS la prise d air le capteur de pression atmosph rique et l antenne iridium Les boites s che et humide sont install es soit dans la salle des machines soit dans le propulseur d trave Figure C1 ED ml Figure CI Vue du syst me CO install boites s che et humide Des bouteilles d air comprim contenant une concentration connue de CO sont utilis es pour talonner r guli rement au cours de la travers e le d tecteur infrarouge La boite atmosph rique est situ e sur le pont du navire loin des chemin es du navire afin de pomper l air atmosph rique non contamin La transmission d une partie des donn es par Iridium est actuellement en cours de mise au point afin de permettre de diagnostiquer des probl mes de fonctionnement sur le syst me Le traitement des donn es corrections de d rive du d tecteur de r chauffement de l eau de mer passage de la fraction molaire la fugacit de CO2 s effectue apr s la r cup ration des donn es lors de l escale en France Les donn es une fois valid es sont transmises aux bases de donn es de CO CARBOOCEAN SOCAT CDIAC Un capteur CARIOCA adapt aux navires marchands est actuellement en test au LOCEA
35. n scientifique des donn es Les donn es temps diff r de l ORE SSS tant en acc s libre sur notre site web sans compteur d entr e ce jour cf Perspective il nous est impossible de comptabiliser le nombre de publications ayant utilis nos donn es Il faut galement garder l esprit que les donn es SSS alimentent les bases de donn es internationales de type ICOADS cf IL 4 3 sur lesquelles nous n avons aucun contr le ni de retour A notre connaissance en se basant sur un suivi bibliographique r gulier de nos propres sujets d int r ts les donn es temps diff r mise disposition par l ORE SSS ont t utilis es par 32 publications donc 5 soumises en 2005 2009 cf Annexe D 2 HDR 5 th ses et plus de trois douzaines de communications dans des conf rences internationales A titre d exemple le r sultat le plus r cent dans le Pacifique tropical ttp www insu cnrs fr a2963 met en vidence une baisse notable de la salinit de surface depuis 1950 et une augmentation de la surface des eaux de faible salinit en lien avec le r chauffement global Figure 8 Il est clair que seules des s ries longues de plusieurs d cennies permettent d obtenir ce type de r sultats et celles ci sont extr mement rares l chelle globale voir http www oceansites org Pour les donn es temps r el nous n avons pas ce jour valu de mani re rigoureuse le poids de l assimilation
36. nal d Etudes de la Dynamique du Climat PNEDC 2004 2005 e Directeur du Laboratoire d Oc anographie Physique du Centre IRD de Noum a Nouvelle Cal donie 1997 2002 e Responsable scientifique du r seau de mesures de la salinit de surface par thermosalinographes embarqu s sur navires marchands dans le Pacifique tropical 1997 2002 e Responsable de l Observatoire de Recherche en Environnement d di au suivi de la salinit de surface ORE SSS http www legos obs mip fr observations sss par navires marchands dans l Oc an global 2002 actuellement e Membre du CLIVAR http www clivar org Ocean Observation Panel 2000 2005 e Membre du CLIVAR Pacific Panel 2001 2005 Co chairman du Global Ocean Surface Underway Data GOSUD http www gosud org quivalent international de l ORE SSS 2002 2006 Membre lu de la CSS1 IRD 2003 2007 Membre nomm du comit d arbitrage du DSF IRD 2006 2009 Membre de la Commission Nationale Flotte et Engins CNFE 2007 actuellement Direction de l quipe Oc an du Large et Variabilit Climatique OLVAC au LEGOS Toulouse 2007 actuellement e Membre du comit de pilotage du Centre Aval de Traitement des Donn es SMOS 2009 _ Activit s scientifiques Auteurs de 135 publications dont 52 avec comit de lecture 5 chapitres d ouvrages Auteurs de 185 communications dans des conf rences nationales et internationales Participation 91 p
37. naut nationale dans de nombreux domaines installation d un TSG sur le TARA validation des donn es des navires de recherche fran ais dans le cadre de Coriolis validation des donn es des bou es d rivantes avec capteurs SeaBird mise disposition du soft TSG QC etc Insertions nationale europ enne et internationale Comme not au chapitre II 4 les donn es temps r el de l ORE SSS sont r cup r es tous les jours sur un site ftp du LEGOS par le GDAC Global Data Acquisition Center CORIOLIS Ces donn es sont mises la disposition de la communaut scientifique internationale via le site web CORIOLIS Elles repr sentent aujourd hui la contribution la plus importante au programme international GOSUD Global Ocean Surface Underway Data http www gosud org pilot par CORIOLIS au niveau international Via ce portail CORIOLIS les donn es de l ORE SSS sont aussi utilis es par MERCATOR partenaire du projet MyOcean http www myocean eu org pour la partie Marine Service du Global Monitoring for Environment and Security GMES http www gmes info Les donn es temps diff r disponibles sur le site web ORE SSS constituent environ 60 des donn es SSS des banques mondiales tel que l ICOADS International Comprehensive Ocean Atmosphere Data Set http icoads noaa gov III Perspectives Nous distinguons ci dessous les perspectives li es aux donn es temps r el et temps diff r
38. ncluent des informations internes sans int r t national ou international Le login et le mot de passe de ces pages acc s restreint potentiellement utiles pour les besoins de l valuation sont sos2009 et Silotfv merci de les oublier rapidement II Description du syst me d observation II 1 Plateformes et instruments utilis s Les mesures de SSS sont obtenues a partir de thermosalinographe TSG de type SeaBird SBE21 en g n ral coupl un pi ge a bulles L ensemble est install en salle machine de navires de commerces le plus pr s possible de la prise d eau de mer utilis e pour le circuit de refroidissement du moteur La cellule de conductivit et la thermistance du TSG fournissent des mesures de conductivit et de temp rature Le TSG est reli via un c ble de liaison un PC portable situ en g n ral de 30 40 m plus haut la passerelle du navire Ce PC contient un programme sp cifique de traitement d velopp sous Labview Varillon 2009 US IMAGO qui entre autre calcule la valeur de salinit partir de ces deux param tres Simultan ment un GPS dont l antenne est fix e dans la mature donne l heure TU et la position g ographique du navire cf Figure 1 Les donn es de temps position temp rature et salinit sont enregistr es sur le PC a des intervalles r guliers param trables Une partie des donn es ainsi enregistr es est transmise en temps r el a des interva
39. ntina Star Astrolabe Colibri Coral Islander Coral Islander 2 Washington Direct Tui Kyoua Cattleya Tropical Islander Kyowa Hibiscus South Islander Lavender London Rone Matisse Pasteur Cap Trafalgar Monte Olivia Haterberg Nokwanda Nuka Arctica Pacific Islander Pacific Islander 2 1998 1999 2888 2001 2002 2883 2884 2085 2006 2007 2008 2009 Toucan Su mm mm mm Figure 6 Chronogramme distribution temporelle des observations SSS mises en temps r el par navire depuis 1998 Les courbes vertes correspondent aux navires actuellement quip s de TSG Les taches II 6 Gouvernance respectives de chaque personne sont r sum es en Annexe B Concernant l organisation d ensemble le SO SSS est structur en cinq chantiers g ographiques avec des responsables techniques et scientifiques pour chacun Figure 7 1 2 Les navires Pacifique tropical et tour du monde sont g r s Noum a gestionnaire D Varillon responsable scientifique C Maes Le navire Atlantique Nord est g r Brest visit Aalborg gestionnaire D Diverr s responsable scientifique G Reverdin Le navire Indien est g r au Havre gestionnaire D Diverr s responsable scientifique G Alory Les navires Atlantique tropical sont g r s Rotterdam et au Havre gestionnaire D Diverr s responsable scientifique G Reverdin Le navire oc an Austral est g r lors des escal
40. propositions SMOS Gaillard et al 2007 et Aquarius Busalacchi et al 2009 auxquelles participent plusieurs membres de l ORE SSS Ces propositions ont t accept es et financ es respectivement par le CNES via le TOSCA et la NASA Des produits grill s bas s sur des mesures in situ multi plateformes ORE SSS mouillages PIRATA et TAO TRITON bou es ARGO CTD mesures bouteilles etc sont en cours de r alisation au LEGOS pour les oc ans Pacifique et Atlantique pour la p riode 1950 2008 Ces produits seront utilis s pour nos propres travaux scientifiques et seront mis la disposition de la communaut internationale sur le site web de l ORE SSS probablement tous les ans compte tenu de la p riode d talonnage annuelle des capteurs Le m me type d approche sera r alis pour les autres bassins oc aniques en fonction de la densit d observations La mise disposition d indicateurs du changement climatique bas s sur la variabilit de la SST et la SSS au voisinage des DOM TOM sera poursuivie dans le cadre de 1 ONERC cf Delcroix et Cravatte 2009 http www ecologie gouv fr ONERC html Des indicateurs des grands signaux climatiques de type ENSO seront galement propos s IIL3 Extension th matique Il est clairement tabli que l oc an est un puits important de CO pour l atmosph re Son comportement pr sent et futur face l augmentation continue du CO dans l atmosph re est don
41. que il nous faudra homog n iser si n cessaire les proc dures de traitement des donn es de CO temps r el et temps diff r affiner la mise disposition la gouvernance et la d marche qualit la lumi re de ce qui a t r alis pour l ORE SSS ces derni res ann es Des discussions 25 Astrolabe Colibri Monte Olivia jusqu mai 2009 et Nuka Arctica Noter galement un autre navire quip non ORE sur la ligne AXO1 Islande Terre Neuve avec mesures de CO et TSG 17 constructives en cours avec la responsable de ces mesures CO N Lef vre LOCEAN Paris montrent par ailleurs que le co t annuel suppl mentaire serait de l ordre de 12 5 k pour deux navires et que le recrutement minimum d un demi poste AI serait indispensable pour renforcer l quipe intervenant sur les navires et pour le traitement des donn es CO2 L utilisation croissante de donn es de SSS en pal o oc anographie notamment en zone corallienne nous incite par ailleurs r cup rer valider et archiver des s ries temporelles c ti res A notre connaissance plusieurs s ries longues gt 20 ans financ es par I IRD et ou sur contrats de recherche de courte dur e existent actuellement dans le Pacifique tropical e g Noum a Passe de Uito Un inventaire de ces s ries sera r alis 2 Transmission iridium 1 5 k Missions US IMAGO 4 5 K Gaz talons 2 5K Connectique 1 K Calibration de
42. re r alis s assez facilement car plusieurs voyages ont d j t r alis s avec des mesures haute r solution Les cons quences du surplus ventuel de donn es pour le traitement TSG QC devront aussi tre analys es L utilisation scientifique des donn es de l ORE SSS tant impossible quantifier des m thodes existantes seront mises en oeuvre afin de comptabiliser les t l chargements de nos donn es A noter qu un indice de citation bas sur l utilisation de donn es est actuellement l tude au niveau international IL2 2 Utilisation scientifique La continuit des observations de SSS sur des lignes r guli res permettra de poursuivre les travaux scientifiques visant am liorer notre compr hension de la variabilit du climat et du cycle de l eau en particulier dans le contexte actuel du r chauffement global Les approches seront bas es sur l analyse des donn es in situ de SSS sur l analyse conjointe de donn es de pal o salinit reconstitu es apr s talonnage et sur l analyse de sorties de mod les apr s validation Des travaux importants d talonnage de validation et de combinaison optimale de donn es in situ incluant celles de l ORE SSS de donn es satellitaires SMOS et Aquarius seront men s par de nombreuses quipes au niveau international Pour ce qui nous concerne on notera en particulier nos travaux futurs sur des r gions clefs identifi es dans le cadre de deux
43. ropositions de recherche financ es 36 comme investigateur principal Encadrement de 1 2 stagiaires par an depuis 1992 Membre du comit d organisation de 5 congr s internationaux Participation 10 campagnes oc anographiques Membre d une vingtaine de jurys de th ses et HDR 28
44. s capteurs 1 K Calibration du Licor 1 5 K 18 Annexe A Moyens financiers et humains affect s au SO A MOYENS FINANCIERS x a a a EE e w fafafa o gt jo e EE A noter que le CNES TOSCA via la proposition ESA SMOS soutient une partie de PORE SSS aspects scientifique et technique de mani re non r currente pour environ 18 k an Ce soutien indispensable repose sur l acceptation de propositions de recherche annuelles Liste des moyens en infrastructure et quipement ainsi que l origine de ces cr dits re us Laboratoires d analyses des pr l vements Brest Noum a et centre CORIOLIS Laboratoires d lectronique et d veloppement logiciel au centre IRD de Brest et Noum a P le informatique du LEGOS Toulouse Des moyens suppl mentaires y compris un plan de jouvence sont ils n cessaires pour le fonctionnement du SO dans les quatre ann es venir Un Licor 7000 en secours sera n cessaire pour assurer la continuit des mesures de CO2 le long des deux lignes de bateaux marchands de Atlantique tropical Co t estim 21k http www licor com env Products GasAnalyzers 7000 7000 jsp B RESSOURCES HUMAINES Noms Pr noms Responsabilit Statut Pays Unit Etablissement a DELCROIX DELCROIX Thierry Responsable duSO du SO FR LEGOS IRD IRD ae Ga l ee ae scientifique En al LEGOS Indien QC donn es temps Physicien diff r Adl DAFO
45. ste avec les sursaturations au sud dans le courant quatorial sud L extension des zones sous satur es dans Atlantique tropical qui est une source de CO pour l atmosph re est encore tr s mal connue La climatologie de Takahashi et al 2009 si elle reproduit bien le gradient nord sud ne restitue pas ces zones sous satur es Des informations sur les tudes de la variabilit du CO en Atlantique tropical peuvent tre obtenues sous http www locean ipsl upmc fr CO2tropiques Figure 9 R seau de navires marchands quip s d un syst me de mesure autonome de fCO du projet europ en CARBOOCEAN 2005 2009 Les deux lignes fran aises en pointill sont quip es de TSG par l ORE SSS et de capteurs de pCO l ensemble tant maintenu par l US IMAGO de l IRD Compte tenu de la pertinence scientifique des mesures de CO en plein oc an s agissant de la m me plateforme bateaux marchands que celle utilis e pour les mesures TSG de l ORE SSS consid rant que les interventions bord sont effectu es par les m mes personnes de lUS IMAGO que les mesures TSG sont indispensables au calcul de fCO2 que nous avons d j l exp rience de ces deux types de mesures simultan es nous proposons d largir la th matique de l ORE SSS vers la collecte l analyse et la mise disposition de mesures de CO r alis es simultan ment aux mesures TSG En supposant l aval du CIO E pour cette extension th mati
46. t que vers le milieu du XX si cle que les oc anographes ont utilis la SSS afin d en d duire des informations qualitatives sur la variabilit du climat et du cycle de l eau cf Wust 1964 Smed 1943 Faisant suite de nombreuses tudes et publications la SSS est aujourd hui une des variables climatiques essentielles dont 1 observation p renne est recommand e par les grands programmes internationaux plac s sous l gide du Programme Mondial de Recherche sur le Climat PMRC de l Organisation M t orologique Mondiale http www wmo ch tels que CLIVAR http www clivar org et GOOS http www ioc goos org L importance de la SSS pour la compr hension de la variabilit du climat et du cycle de l eau en particulier dans le contexte actuel du r chauffement global a de surcroit r cemment motiv le d veloppement de programmes ambitieux de mesures de la SSS depuis l espace via les satellites SMOS Kerr et al 2001 et Aquarius Koblinski et al 2003 des agences spatiales europ ennes ESA et am ricaines NASA Aux cours des 10 30 derni res ann es s appuyant sur la collecte de mesures in situ de SSS r alis es pour la plupart partir de bateaux marchands les oc anographes fran ais ont contribu de mani re significative renforcer l int r t scientifique de la communaut internationale pour cette variable Sans tre exhaustif l analyse d observations in situ de la SSS s est av
47. u lieu d Inmarsat selon le co t Face au nombre croissant de mesures temps r el re ues au LEGOS notamment si la fr quence d mission augmente la gestion des donn es temps r el devra tre am lior e Les donn es seront archiv es dans une base de donn es standardis e SQL facilitant ainsi leur traitement futur A noter que les programmes de traitement devront tre port s sous Linux en lien avec l volution du syst me informatique du LEGOS IL 1 2 Utilisation scientifique L utilisation scientifique majeure des donn es TSG temps r el du prochain quadriennal consistera tr s probablement talonner et ou valider les futures mesures satellitaires SMOS et Aquarius Nous mettrons de notre c t l accent sur des zones talons d finies dans le cadre de la proposition ESA financ e par le CNES via le TOSCA Il conviendra galement de quantifier si possible le poids de l assimilation des donn es de SSS dans les mod les de pr vision par exemple en utilisant des techniques de type cut and try en concertation troite avec MERCATOR Des approches ont d ja t initi es en ce sens avec des donn es simul es Durand et al 2002 Tranchant et al 2008 IIL2 Donn es temps diff r I 2 1 Am lioration technique Les mesures SST du TSG utilis es pour le calcul de la conductivit pr sentent un biais chaud variable selon les navires en raison du transit de l eau de mer dans le circuit de re
48. uelque peu diff rent de celui des navires marchands Pour Astrolabe les mesures n ont lieu qu en t Austral 6 10 sections par an un observateur est bord ce qui permet de parfaire la prise d chantillons 3 rin ages assur s les mesures sont effectu es toutes les 10 sec les valeurs moyennes sont calcul es sur 1 min et la transmission temps r el se fait vers le LEGOS via Iridium Rappelons que la salinit s exprime sans unit pss d signe ici l usage de la Practical Salinity Scale d finie par l Unesco en 1978 Une nouvelle d finition de la salinit a t r cemment propos e par le SCOR IPASO working group 127 10 Ces affiches sont disponibles sur les pages web acc s restreint du site web de l ORE SSS laboratoire l aide de solutions talons IAPSO Standard SeaWater La prise d chantillons au niveau du TSG requiert la participation volontaire et r mun r e des marins du bord en sus de leur activit principale Certains voyages peuvent ainsi h las ne comporter aucun pr l vement et ou tre entach s d erreur position temps num rotation des flacons A noter que le biofouling des cellules n cessite le nettoyage syst matique des cellules du TSG l aide d une solution au Triton par le personnel lors de chaque escale L utilisation d antifouling sur les cellules du TSG adopt e au d but de l ORE a t abandonn e car peu probant et de faible efficacit dans le t
49. us191 spip php article28 S 0 pas de contr le effectu 1 donn es bonnes 2 donn es probablement bonnes 3 donn es probablement mauvaises 4 donn es mauvaises 5 donn es port O Donn es ARGO 5 m de profondeur mesur es dans un rayon spatial temporel de 50 km 5 jours par rapport aux coordonn es du navire par un ajustement lin aire aux sens des moindres carr s si besoin par morceaux et retir des valeurs SSS pour produire une s rie de SSS corrig e laquelle l erreur li e l ajustement est associ e Figure 5 Cette correction n est appliqu e que sur les donn es consid r es bonnes ou probablement bonnes Noter que le format NetCDF de sortie permet de conserver dans un m me fichier les donn es originales et les donn es corrig es Le logiciel TSG QC n tant disponible que depuis 2008 une r analyse des donn es 2003 2008 est en cours Un contr le qualit en temps diff r vient ainsi d tre effectu sur les donn es Pacifique 2003 2008 Un travail similaire est en cours sur les donn es Atlantique SIE 186 Validation oe soir TEE 2008 0024 File de Ec v Onion Hela ous A Th i TA G 35 ne Date 31 08 Figure 5 Logiciel de validation des donn es SSS temps diff r A gauche Attribution de codes qualit aux donn es de SSS par comparaison une climatologie aux s ries de temp rature TSG
50. uthern ocean fronts and their variability to climate modes J Climate 21 3020 3039 Thomas H A E F Prowe I D Lima S C Doney R Wanninkhof R J Greatbatch U Schuster and A Corbi re 2008 Changes in the North Atlantic Oscillation influence CO2 21 uptake in the North Atlantic over the past two decades Global Biogeochem Cycles 22 GB4027 doi 10 1029 2007GB003167 2007 Corbi re A N Metzl G Reverdin C Brunet and T Takahashi 2007 Interannual and decadal variability of the oceanic carbon sink in the North Atlantic subpolar gyre Tellus B Vol 59 issue 2 168 179 DOI 10 1111 j 1600 0889 2006 00232 x Delcroix T S Cravatte and M McPhaden 2007 Decadal variations and trends in tropical Pacific sea surface salinity since 1970 J Geophys Res 112 C03012 doi 10 1029 2006JC003801 Durand F D Shankar C de Boyer Mont gut S S C Shenoi B Blanke and G Madec 2007 Modeling the barrier layer formation in the South Eastern Arabian Sea J Climate 20 2109 2120 Reverdin G E Kestenare C Frankignoul and T Delcroix 2007 Surface salinity in the Atlantic Ocean 30S 50N Progr Oceanogr 73 311 340 doi 10 1016 j pocean 2006 11 004 Reverdin G P Blouch J Boutin P Niiler J Rolland W Scuba A Lourenco and A Rios 2007 Surface salinity measurements COSMOS 2005 experiment in the Bay of Biscay J Atmos Ocean Tech 24 1643 1654 doi 10 1175 jtech2079 1 2006 Corr ge 2006
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