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Etude Coriolis 2012 Réunion finale, 14/01/2013

Etude Coriolis 2012 Réunion finale, 14/01/2013. Stéphanie Guinehut, Christine Boone, Nathalie Verbrugge CLS, Direction d’Océanographie Spatiale. Objectifs de l’étude. Cadre de l’étude : Suite de l’étude menée en 2011 (/2007) :

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Etude Coriolis 2012 Réunion finale, 14/01/2013

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  1. Etude Coriolis 2012Réunion finale, 14/01/2013 Stéphanie Guinehut, Christine Boone, Nathalie Verbrugge CLS, Direction d’Océanographie Spatiale

  2. Objectifs de l’étude • Cadre de l’étude : • Suite de l’étude menée en 2011 (/2007): • Travaux préparatoires à CORA3.2 – 1990-2010 – livrée en juin 2011, et à CORA3.3 (année 2011 en supp) – livrée en oct 2012 Validation des années 2009, 2010 et 2011 (jan-sept) + des données du GTSPP (1990-2010), Analyse des retours GLORYS2v1 et ajustement du test à la climatologie, Comparaison CORA3.2 / EN3_v2a (1990-2010) • Utilisation des données altimétriques pour valider les séries temporelles des flotteurs Argo  4 runs + suivi temporel (focus sur les TNPD) • Préparation de CORA3.3 - 1990-2011 • Validation (2011) + interactions sur les alertes • Diagnostics sur CORA3.3 • Utilisation des données altimétriques pour valider les corrections apportées aux données XBT • Comparaisons Argo/Alti • Analyses régulières de l’état du système • Suivi temporel

  3. Objectifs de l’étude • Détail des tâches réalisées : • Interactions CLS/CORIOLIS/CLS sur les alertes confirmées / non confirmées couvrant la période janv-sept 2011, validation oct-dec 2011 • Diagnostiques sur CORA3.3: Analyse des flags + doublons + comparaisons à EN3 pour l’année 2011, Etude spécifique sur les TNPD (2001-2011) • Utilisation des données altimétriques pour valider les corrections apportées aux données XBT (1993-2010) • Comparaisons Argo/Alti • Analyses régulières de l’état du système (x4) • Suivi temporel – focus sur les comparaisons RT/DT par flotteur • ftp://ftp.cls.fr/oceano/coriolis/etude2011-2/ • ftp://ftp.cls.fr/oceano/coriolis/etude2012/Fournitures/ • ftp://ftp.cls.fr/oceano/coriolis/etude2013/Fournitures/

  4. Plan • Synthèse sur la validation de l’année 2011 et interactions avec Coriolis sur ces alertes • Diagnostiques sur l’année 2011: analyse des flags, doublons, comparaisons à EN3 • Diagnostiques sur les flotteurs TNPD présents dans CORA3.3 • Utilisation des données altimétriques pour valider les corrections apportées aux données XBT • Utilisation des données altimétriques pour valider les séries temporelles des flotteurs Argo • Conclusions / Perspectives

  5. Plan • Synthèse sur la validation de l’année 2011 et interactions avec Coriolis sur ces alertes • Diagnostiques sur l’année 2011: analyse des flags, doublons, comparaisons à EN3 • Diagnostiques sur les flotteurs TNPD présents dans CORA3.3 • Utilisation des données altimétriques pour valider les corrections apportées aux données XBT • Utilisation des données altimétriques pour valider les séries temporelles des flotteurs Argo • Conclusions / Perspectives

  6. Inventaire CORA 2011 • Pas de HF sur la livraison Coriolis jan-sep 2011 • Synthèse sur la validation de l’année 2011 et interactions avec Coriolis sur ces alertes

  7. Synthèse validation CORA 2011 • Position profils HF oct-déc 2011 ( => correspond NDBC côtiers) Idem pour PSAL

  8. Synthèse validation CORA 2011 • Jan-sep : filtrage des données NDBC • Oct-déc : Arrêt du filtrage NDBC et utilisation d’un test de distance à la côte (100km) et bathymétrie (100m) + fichiers PR_HF • 2011: changement du test à la clim: stdT ≥ 0.1°C ; stdS ≥ 0.025 psu • Seuls 2 profils animaux marins confirmés en oct-déc 2011 (cohérence avec Coriolis) Les PR_HF sont essentiellement sortis en erreur sur T par le test de valeur à P=0 ou Pfond

  9. Retours Coriolis sur les profils en alerte 2011 • Profils gardés en erreur : dérive évidente / spike / biais importants à de fortes profondeurs par rapport à la clim • Flag N : 2nd passage CLS : divise par 2 le nombre de profils NC • Flag O : Tous les profils restent confirmés (dérive d’1 glider 18956 sur PSAL : vu dans FlagN) • FlagF : NC Coriolis ok (essentiellement des animaux marins) • A noter : Victor T. fait remonter des flags à 4 de la base Coriolis alors qu’ils sont à 1 dans la base à CLS

  10. Retours Coriolis sur les profils en alerte 2011 • Test climatologie : • Ancien seuil : stdT ≥ 0.1°C ; stdS ≥ 0.025 psu • Nouveau seuil 2011: stdT ≥ 0.2°C ; stdS ≥ 0.05 psu • Sur PSAL : 55.8% environ des données NC par Coriolis sur le FlagN n’étaient pas extraits avec les anciens seuils stdS. • Sur TEMP, 50% environ des données NC par Coriolis sur le FlagN n’étaient pas extraits avec les anciens seuils stdT.

  11. Retours Coriolis sur les profils en alerte 2011 • Discussion plus fine des profils NC par CORIOLIS : voir si besoin Analyse_RetoursCoriolisNC_2011_v2.ppt

  12. Plan • Synthèse sur la validation de l’année 2011 et interactions avec Coriolis sur ces alertes • Diagnostiques sur l’année 2011: analyse des flags, doublons, comparaisons à EN3 • Diagnostiques sur les flotteurs TNPD présents dans CORA3.3 • Utilisation des données altimétriques pour valider les corrections apportées aux données XBT • Utilisation des données altimétriques pour valider les séries temporelles des flotteurs Argo • Conclusions / Perspectives

  13. Inventaire CORA 2011 • Analyse des Flags : TEMP_QC et PSAL_QC • Pas de flags à 5,6,7,8 • Peu de flag à 0 Nombre de profils avec au moins une mesure dont le flag vaut x ; x=0,1,2,3 ou 4 TEMP PSAL

  14. Inventaire CORA 2011 • Analyse des Flags : JULD_QC et POSITION_QC • JULD n’a pas été validé (JULD_QC = 0) : 681 profils. Tous de type PF. • Seuls 5 profils avec POSITION_QC = 0. • POSITION_QC ou de JULD_QC ≠ 1 => majorité de PF. • 0.25% de profils avec un JULD_QC dont le flag est différent de 1 / Flag=1 • 0.17% de profils avec un POSITION_QC dont le flag est différent de 1 / Flag=1 POSITION_QC = 1  1 175 656 JULD_QC = 1  1 174 828

  15. Inventaire CORA 2011 • Doublons dans la base (Hors HF) • dates/heures des 2 stations dans un intervalle d’1 heure ; • latitudes, longitudes des 2 stations dans un intervalle de 0.1 degré ; • platform_number identiques ; • variables verticales identiques (PRES/PRES, DEPH/DEPH) • Au sein d’un même fichier : • intervalle de moins d’une seconde et de moins de 0.0001 degré. platform_number pas forcément être identiques Temp Psal

  16. Inventaire CORA 2011 • Exemples de doublons • Doublons NC entre BA et TE: • Doublons Confirmés entre PF même fichier : DC_Reference différent / résolution verticale différente

  17. Inventaire CORA 2011 • Exemples de doublons • Doublons NC entre TE et MO : Ecart significatif en Temp entre 100 et 200 m : NC

  18. Inventaire CORA 2011 • Exemples de doublons • Doublons non détectés par l’algorithme : doublons TE/MO / Réseau PIRATA / les valeurs de positions diffèrent significativement dans MO (valeurs théoriques) et dans TE TE MO 1 point en plus

  19. Inventaire CORA 2011 • Bilan sur les doublons : • 1125 doublons sont extraits • La visualisation ne les confirme pas tous • Identification de doublons MO-TE non détectés par l’algorithme de recherche des doublons du fait de positions trop éloignées. • On retrouve des séries temporelles de mouillages à la fois dans TE et dans MO, avec des positions différentes pouvant générer des doublons : • Recommandation : passer tous les mouillages TTP en PR_MO pour éviter ces problèmes.

  20. Comparaisons CORA3.2 et EN3_v2a 2011 • Méthode de comparaison : • Pour chaque profil présent dans EN3 – recherche d’un équivalent CORA et vice-versa : • Date/heure des 2 stations comprises dans un intervalle de +/- 24 heures • Lat/lon des 2 stations comprises dans un intervalle de +/- 0.2 degré • Distinction faite pour TEMP/PSAL • Diagnostiques sur l’année 2011: analyse des flags, doublons, comparaisons à EN3

  21. Comparaison EN3_v2a / CORA3.3 2011 TEMPERATURE 85% des HF Majorité des HF

  22. Comparaison EN3_v2a / CORA3.3 2011 • Température : Absents EN • Température : Absents CORA Les séries des mouillages ne sont complètes dans aucune des 2 bases

  23. Comparaison EN3_v2a / CORA3.3 2011 • Température : Détail Absents CORA: • En majorité des profils GTSPPTE absents de CORA3.3 mais présents dans ENSEMBLES. Il s’agit principalement de profils échantillonnés plusieurs fois par jour, et avec un nombre de Platform_Number restreint (139 exactement pour 2011). • On note également qu’il manque des profils ARGO dans CORA3.3 (1330) • Température : Détail Absents CORA • Température : Détail Absents EN: • Les profils absents de ENSEMBLES sont d’abord des HF, puis des TE

  24. Comparaison EN3_v2a / CORA3.3 2011 82% des HF SALINITE

  25. Comparaison EN3_v2a / CORA3.3 2011 • Salinité : Absents EN • salinité: Absents CORA Les séries des mouillages ne sont complètes dans aucune des 2 bases

  26. Comparaison EN3_v2a / CORA3.3 2011 • Salinité: Détail Absents CORA: • En majorité des profils GTSPPTE absents de CORA3.3 mais présents dans ENSEMBLES. Il s’agit principalement de profils échantillonnés plusieurs fois par jour, et avec un nombre de Platform_Number restreint. • On note également qu’il manque des profils ARGO dans CORA3.3 (1325) • Salinité: Détail Absents EN: • Les profils absents de ENSEMBLES sont d’abord des HF, puis des TE

  27. Comparaison EN3_v2a / CORA3.3 2011 • Les mouillages : 2 situations • Mouillages qui apparaissent comme étant absents dans les 2 bases : les positions renseignées ne sont pas les mêmes : Profils absents de CORA3.3 Format : PROJECT_NAME, PLATFORM_NUMBER, WMO_INST_TYPE, NumProfil, JULD, LONGITUDE, LATITUDE, VAR EN3_v2a_ProfilsAbsentsDansCora_201101.lst: GTSPPTR 99 ,31004 , 820, 8993 , 22306.500000000000 , -32.611999511718750 , -13.534999847412109 , TEMP EN3_v2a_ProfilsAbsentsDansCora_201101.lst: GTSPPTR 99 ,31004 , 820, 8993 , 22306.500000000000 , -32.611999511718750 , -13.534999847412109 , PSAL Profils trouvés dans CORA3.3 pour cette date : Format : NomFichier Num Profil VAR LONGITUDE LATITUDE JULD DC_REFERENCE PLATFORM_NUMBER CO_DMQCGL01_20110127_PR_MO.nc 85 TEMP -32.000000000000000 -14.000000000000000 22306.500000000000 15532898 31004 CO_DMQCGL01_20110127_PR_MO.nc 85 PSAL -32.000000000000000 -14.000000000000000 22306.500000000000 15532898 31004 • Série temporelle des mouillages incomplètes dans les 2 bases

  28. Plan • Synthèse sur la validation de l’année 2011 et interactions avec Coriolis sur ces alertes • Diagnostiques sur l’année 2011: analyse des flags, doublons, comparaisons à EN3 • Diagnostiques sur les flotteurs TNPD présents dans CORA3.3 • Utilisation des données altimétriques pour valider les corrections apportées aux données XBT • Utilisation des données altimétriques pour valider les séries temporelles des flotteurs Argo • Conclusions / Perspectives

  29. Diagnostiques sur les flotteurs TNPD présents dans CORA3.3 • Recherche TNPD : analyse de la valeur du paramètre SCIENTIFIC-CALIB-COMMENT des fichiers PR_PF de la base CORA3, de 1990 à 2011 (recherche de la mention « TNPD ») : • 2001 – 2011 : 15243 profils correspondant à 334 plateformes ont été extraits • WMO_INST_TYPE = 846 (sauf 2 plateformes = 999) • Diagnostiques sur les flotteurs TNPD présents dans CORA3.3

  30. Diagnostiques sur les flotteurs TNPD présents dans CORA3.3 • Comparaison avec étude TNPD réalisée en oct 2011: • 3097 plateformes TNPD dans la liste Jeff Dunn • 628 plateformes TNPD dans les fichiers du GDAC-Ifremer • 334 plateformes TNPD dans base de données CORA3.3 (1990-2011) Ecart entre la base CORA3.3 et les fichiers GDAC : MAJ ? • Diagnostiques sur les flotteurs TNPD présents dans CORA3.3

  31. Diagnostiques sur les flotteurs TNPD présents dans CORA3.3 Positions des profils TNPD de 2001 à 2011 • Diagnostiques sur les flotteurs TNPD présents dans CORA3.3

  32. Diagnostiques sur les flotteurs TNPD présents dans CORA3.3 Comparaisons des flags sur les profils non-adjusted et adjusted • Diagnostiques sur les flotteurs TNPD présents dans CORA3.3

  33. Diagnostiques sur les flotteurs TNPD présents dans CORA3.3 • Analyse des flags sur les profils adjusted % de profils par flag par rapport au nombre de profils ‘TNPD’ total qui vaut 15 243 entre 2001 et 2011 • Cas des profils/mesures TNPD qui restent avec un flag à 1: • Dans la base CORA3.3, il reste des profils / mesures TNPD qui ne sont pas passé(e)s à un flag ≠ 1 • Sur les 3 exemples fournis dans le rapport, la comparaison avec les fichiers ARGO GDAC montre : une mise à jour effectuée du flag ou une suppression de la mention « TNPD » dans le SCIENTIFIC_CALIB_COMMENT Besoin mise à jour base CORA • Diagnostiques sur les flotteurs TNPD présents dans CORA3.3

  34. Plan • Synthèse sur la validation de l’année 2011 et interactions avec Coriolis sur ces alertes • Diagnostiques sur l’année 2011: analyse des flags, doublons, comparaisons à EN3 • Diagnostiques sur les flotteurs TNPD présents dans CORA3.3 • Utilisation des données altimétriques pour valider les corrections apportées aux données XBT • Utilisation des données altimétriques pour valider les séries temporelles des flotteurs Argo • Conclusions / Perspectives

  35. Les données XBT étudiées • 1993-2010 (CORA3) : • 479 470 profils avec PROBE_TYPE=10 • ~7% variable verticale PRES (inst-type=999) • ~2% DATA_MODE = ‘R’ • Utilisation des données altimétriques pour valider les corrections apportées aux données XBT

  36. Les données XBT étudiées • Classes de profondeur – pour le calcul des hauteurs dynamiques : • 400 et 700 m • Utilisation des données altimétriques pour valider les corrections apportées aux données XBT

  37. Les données XBT étudiées • Corrections appliquées : • En température, puis en profondeur • Voir: Hamon et al., 2012 (JAOT) et la documentation COR3 (http://www.coriolis.eu.org/content/download/15344/100211/file/CORA3_doc.pdf) • Variables en fonction de l’année, et en fonction de la catégorie d’XBT (shallow/cold, shallow/hot, deep/cold, deep/hot) • Utilisation des données altimétriques pour valider les corrections apportées aux données XBT

  38. Les données XBT étudiées • Corrections appliquées en température : • Faibles et proches à 400 m et 700 m • Utilisation des données altimétriques pour valider les corrections apportées aux données XBT

  39. Les données XBT étudiées • Corrections appliquées en profondeur: • Variables en fonction de la profondeur et plus importantes à 700 m qu’à 400 m • Utilisation des données altimétriques pour valider les corrections apportées aux données XBT

  40. Les données XBT étudiées • Corrections appliquées en profondeur: • Utilisation des données altimétriques pour valider les corrections apportées aux données XBT

  41. Impact des corrections en profondeur • Sur une hauteur dynamique: Impact d’un biais en pression de -10 dbar sur une hauteur dynamique 0-900 dbar • Variation de l’impact en fonction de la structure verticale de l’océan • + variations faibles en fonction de la saison cm • Utilisation des données altimétriques pour valider les corrections apportées aux données XBT

  42. Méthode de comparaison XBT/Alti • DHA / SLA • Pour chaque profil DEPH/TEMP co-localisation d’un profil de salinité climatologique (WOA09): PSAL  calcul des hauteurs dynamiques: DH (DEPH/TEMP/PSAL) par rapport à 400 et 700 m  calcul des anomalies de hauteur dynamique par rapport à une hauteur dynamique moyenne (CS-Argo*) : DHA  co-localisation des cartes altimétriques multi-satellites distribuées par Aviso: SLA  comparaisons: DHA/SLA DHA_ADJ/SLA *CS-Argo: calculées par rapport à 400 et 700-m à partir des données Argo de la période 2003-2011 - permet une meilleure cohérence avec l’alti que WOA09 • Utilisation des données altimétriques pour valider les corrections apportées aux données XBT

  43. Résultats globaux • DHA_ADJ / SLA versus DHA / SLA  400 m - résultats cohérents avec ceux obtenus à partir des données Argo rms diff ~50 % Var(SLA)  700 m – différences supérieures aux chiffres obtenus avec niv ref 400 m, et à partir des données Argo (rms diff ~30 % Var(SLA)) Rapport signal sur bruit faible • Utilisation des données altimétriques pour valider les corrections apportées aux données XBT

  44. Résultats globaux • DHA_ADJ / SLA versus DHA/SLA 400 m : réduction du biais de 0.7 cm  700 m : réduction du biais de 1.11 cm meilleure cohérence XBT/Alti après ajustement qu’avant ! • Utilisation des données altimétriques pour valider les corrections apportées aux données XBT

  45. Résultats globaux • DHA_ADJ / SLA versus DHA/SLA (niveau ref. 700 m, sinon 400 m) |moyenne(DHA_ADJ-SLA)| - |moyenne(DHA-SLA)| (cm) • Utilisation des données altimétriques pour valider les corrections apportées aux données XBT

  46. Résultats globaux • DHA_ADJ / SLA versus DHA/SLA (niveau ref. 700 m, sinon 400 m) std(DHA_ADJ-SLA) - std(DHA-SLA) (cm) • Utilisation des données altimétriques pour valider les corrections apportées aux données XBT

  47. En fonction du temps • DHA_ADJ / SLA versus DHA/SLA (niveau ref. 700 m, sinon 400 m) • Utilisation des données altimétriques pour valider les corrections apportées aux données XBT

  48. Année par année • |moyenne(DHA_ADJ-SLA)| - |moyenne(DHA-SLA)| (cm) 1993 1996 1999 1994 1997 2000 1995 2001 1998 • Utilisation des données altimétriques pour valider les corrections apportées aux données XBT

  49. Année par année • |moyenne(DHA_ADJ-SLA)| - |moyenne(DHA-SLA)| (cm) 2002 2005 2008 2003 2006 2009 2004 2010 2007 • Utilisation des données altimétriques pour valider les corrections apportées aux données XBT

  50. Section Floride - Portugal • Correction de -17.5 m et -0.025°C à 700 m • Utilisation des données altimétriques pour valider les corrections apportées aux données XBT

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