Activités de NOVELTIS

1. Activités de NOVELTIS Altimétrie & Océanographie • NOVELTIS: E. Jeansou / G. Jan • CALibration/VALidation JASON-1 • Campagnes de mesures • Projet ALBICOCCA • TOSCA • LEGOS: Y. Ménard / R. Morrow Toulouse, 12 octobre 2004 NOV-5034-SL-011

2. Calibration et Validation du Radar Altimètre de JASON-1 • Projet : CNES / NASA • Partenaires : CNES, Observatoire Côte d’Azur (OCA), POC, JPL, Météo-France. • Objectif : Estimer le biais absolu de l’altimètre de Jason-1. Précision de la mesure [1cm]. Méthode in-situ indépendante de l’altimétrie / à la globale. • Points clés : • Traitements spécifiques des données altimétriques pour calculer les hauteurs de mer (SSH) / Amélioration des corrections • Surface moyenne : lien hauturier - côtier • Validité et pérennité des mesures in-situ (marégraphes, station météo) • Calibration locale vers la calibration régionale • Modèles d’océan et d’atmosphère NOV- 5034-SL-11

3. Hauteur de mer reconstruite Corse SLA extrait stage J. Bouffard (2004) Production de hauteurs de mer (SSH) le long des traces Fig.4 : sea level from the altimeter mean ground track, and the filtered 1/20 sec.Jason-1 data Traitements spécifiques des mesures satellite pour calculer les hauteurs de mer absolues (SSH) • Par rapport aux produits AVISO standards : Utilisation des données haute fréquence (ex à 20Hz) • Profil de SSH calculé : Données filtrées • Données GDR scrutées (flag inadéquat) • Amélioration des corrections sur les mesures altimétriques : • Corrections haute fréquence plus précises • Surface moyenne précise près des sites de calibration • Meilleur contrôle des anomalies de mesures (correction Wet tropo, OCA) NOV- 5034-SL-11

4. Surface moyenne Méthode catamaran GPS appliquée à : Senetosa (2000), Ibiza (2003, J.J Martinez), Capraia (2004, F.Lyard POC Toulouse, A.Capra (Univ.té Bolognia) ,Wusi (bouée GPS, 2003, S.Calmant IRD, V.Ballu IPGP) • Carte de surface moyenne sous Jason-1, à la pointe de Senetosa (Bonnefond et al. 2000) • Signal de marée retiré à partir d’enregistrements marégraphes • Amélioration du traitement pour tenir compte des effets différentiels de la dynamique de l’océan : utilisation du modèle barotrope Mog2d (F.Lyard, LEGOS, POC, Toulouse) Méthode de rattachement à la côte des mesures au large via une surface moyenne obtenue par des mesures GPS NOV- 5034-SL-11

5. 160 GFO 246 GFO A C B Vers la calibration régionale : méthode des traces moyennes • Objectifs majeurs • Calibration in-situ régionale et multi-missions • Estimer le potentiel des modèles numériques d’océan dans la correction SSH pour la calibration altimètre. • Effet différentiel de la dynamique de l’océan : via le modèle Mog2D (F.Lyard, LEGOS Toulouse) forçé par le vent et la pression atmosphérique (Météo-France) • Rapport de stage de Mathilde Faillot (ENSIETA 2003) NOV- 5034-SL-11

6. Calibration zone CALIBRATION ABSOLUE JASON-1 Correction Haute fréquence par le modèle Mog2d Cadre de l’étude pour NOVELTIS Le modèle Mog2d (F.Lyard, POC Toulouse) est exploité par NOVELTIS dans le cadre des activités de calibration et validation de Jason-1 : Elimination du signal haute fréquence dans les mesures altimétriques et marégraphes Validation et fourniture des champs météo pour forcer le modèle (Aladin, Arpège, ECMWF (Météo-France)) =>NOVELTIS fait l’interface pour les champs météo Elévations validées par marégraphes et données altimétriques (F.Lyard, L.Roblou, POC Toulouse) NOV- 5034-SL-11

7. BIAIS SSH • 200 km entre trace distante et le site de Senetosa • + profil moyen SSH (10 ans T/P) • + surface par catamaran GPS • Applications GFO, TOPEX-POSEIDON, JASON-1 NOV- 5034-SL-11

8. Réseau de mesures in-situ modèles FTLRS (Ajaccio) Altimeter Geodetic control Aéroports GPS 1 Meteo station Mean sea level slope Sea Surf. height GPS catamaran GPS buoy Control Spare Ocean dyn. correction Validation Mog2d model ocean dyn. correction Ssh applications Tide gage N sites Control 2003 Calibration 1 new TG • Organisation de la maintenance du site de calibration du CNES (Cap de Senetosa, Corse) : 4 marégraphes, 1 station météo. • Planification de campagnes de nivellement/rattachement • Travaux coordonnés avec les projets ALBICOCCA et High standard tide gauge network (au total 9 marégraphes gérés) • Etude sur l’aliasing de la houle 3 sites , 9 tide gauges 1 station météo NOV- 5034-SL-11

9. Rappel des projets • SSH précises • Biais associés • Calibration régionale • Multi- satellites • Modélisation océan • altimétrie côtière • CalVAl Jason-1 (CNES, NASA) • ALBICOCCA (Fr, It) • TOSCA (CNES, NASA) • IBIZA (Fr, Esp) • GDRG2 CNES,OCA, JPL, LEGOS LEGOS POC, Univ.té Bologne, OCA IRD, OCA, LEGOS, CTOH Ecole Polytechnique Catalogne, CNES, OCA, LEGOS, Puertos del Estados OCA, IRD, SONEL NOV- 5034-SL-11

10. Projet ALBICOCCA • Partenaires : • LEGOS: validation données marégraphes, Mog2d • OCA : calcul d’orbite, campagnes nivellement/rattachement • ENEA, CNR, Univ.té de Bologne (Italie) • Objectif : • Améliorer les données altimétriques en zone côtière. Combiner Jason-1, Topex-Poseidon, GFO, ENVISAT. • Observation de la circulation régionale : préparer les données altimètriques pour les régions côtières • Points clés : • Modèles numériques de la dynamique de l’océan. • Réseau de marégraphes non dédiés : application à la calibration. • Données multi satellites. Altimeter-Based Investigations in Corsica, Capraia and Contiguous Areas NOV- 5034-SL-11

11. ALBICOCCA Cadre de l’étude pour NOVELTIS • Préparation / Suivi des sites de calibration • Analyse des données marégraphes • Exploitation des données pour la CalVal • Préparation et participation aux campagnes de mesures • Validation des mesures altimètre à l’échelle régionale : méthode in-situ basée sur un réseau de marégraphes, modèle d’océan (LEGOS), surface de référence, mesures géodésiques, orbites (OCA). P. Bonnefond, OCA NOV- 5034-SL-11

12. ALBICOCCA Topex-Poseidon / JASON-1 enhanced reference tracks + tide gauges tandem configuration 27 36 26 35 25 24 34 33 23 22 32 21 31 Capraia Island 20 30 19 18 29 BPR 17 28 M 16 27 15 26 14 25 13 24 12 23 11 22 10 21 9 20 8 19 7 18 6 17 5 16 km 0 5 10 L. Roblou et F. Lyard, POC Toulouse NOV- 5034-SL-11

13. Projet : IBIZA Programme National de l’Espace (Espagne) Cadre de l’étude pour NOVELTIS • Partenaires : Univ.té Ploytechnique Catalogne (PI), Puertos del Estados, CNES, OCA, LEGOS • Points clés : • Préparation de la campagne • Réutilisation du modèle catamaran GPS conçu pour Senetosa • Exploitation des données • Surface moyenne par catamaran GPS NOV- 5034-SL-11

14. PROJET CNES/ NASA (OSTM / JASON-2) High Standard Tide Gauge Network for Scientific Studies TOSCA (1) • Partenaires : CNES, IRD (PI L.Testut), LEGOS, OCA • Objectif : Mettre à disposition un réseau marégraphes de précision pour les études scientifiques • Etude des paramètres d’environnement des sites proposés • pour mieux connaître et donc mieux estimer les erreurs géophysiques contenues dans le biais de hauteur de mer altimètre • Consolidation du biais de hauteur de mer et bilan d’erreur • Production de biais de hauteur de mer (chaîne de calcul ALCIOM développée par NOVELTIS (CalVal Jason-1) + bilan d’erreur /satellite /site • Calibration des satellites et synthèse • Expérience tandem entre altimètres + bilan d’erreurs. En particulier : impact des erreurs géographiquement corrélées Pour cette tâche, les phases de travaux pour chaque satellite sont : NOV- 5034-SL-11

15. TOSCA Programme ALBICOCCA Programme CalVal JASON-1 Projet High Standard Network • Points clés : • Extension de la méthode régionale à l’échelle globale • Stabilité des mesures in-situ sur le long terme Océans Atlantique Pacifique Austral Mer Méditerranée NOV- 5034-SL-11

16. PROJET CNES/ NASA (OSTM / JASON-2) On the way to link multi-missions altimétric time series TOSCA (2) • Partenaires : OCA (PI: P. Bonnefond), POC+CTOH, JPL • Cadre du projet: • Variations du niveau moyen de la mer • Objectifs : Mieux contraindre les relations entre biais SSH et les satellites • Analyse des erreurs de mesures (orbites, marégraphes) • Recomposition des traces moyennes along & across track (avec le CTOH, R. Morrow) • Ajout de la dynamique de l’océan • Points clés : • Orbite : Mesures et leurs calibrations (OCA) • Développement d’autres sites de calibration (impact des erreurs géographiquement corrélées) NOV- 5034-SL-11

17. Commision GDRG2 Projet de nivellement /rattachement GPS de marégraphes • Partenaires : CERGA, LEGOS, IPGP, réseau SONEL • Objectif : • Organiser une campagne de nivellement et rattachement de 5 marégraphes en place sélectionnés pour Cross-calibration multi satellites. • Niveler et rattacher géodésiquement les marégraphes • Mettre à disposition par l’intermédiaire du réseau SONEL • Répéter les observationssur le long terme. • Points clés : • Groupement de Recherche en géophysique et géodésie • Nivellement /rattachement GPS de marégraphes • Apport dans le calcul de haute précision des variations du niveau de la mer (lien vers CALVAL et TOSCA) NOV- 5034-SL-11

18. Echanges 2003 : Via le stage CNES de Mathilde Faillot : Etalonnage de données altimétriques sur site non dédié(article Marine Géodesy en cours) -> CTOH 2004 : Stage CNES-LEGOS de Jérôme Bouffard : Caractérisation de la variabilité temporelle du courant Liguro Provençal par l’altimétrie -> Thèse LEGOS NOV- 5034-SL-11

19. Communications et articles • In-situ CalVal biblio • J.Bouffard. Rapport de fin d’étude ESIM, DEA Marseille 2004. Caractérisation de la variabilité temporelle du courant Liguro Provençal par l’altimétrie • Faillot, M., Etalonnage de données altimétriques sur site non dédié, rapport de projet de fin d’études, 2003. • Gwenaële Jan, Yves Ménard, Mathilde Faillot, Florent Lyard, Eric Jeansou, Pascal Bonnefond. Off-shore absolute calibration of sea level altimetric data, reviewed Marine Geodesy VOL3. • Ménard. Y., Jeansou. E, Vincent P., Calibration of the Topex-Poseidon altimeters at Lampedusa:Additional results at Harvest. Journ.of Geophys Research, Vol.99, N°C12,pp 24,487-24,504, 1994 • Albicocca communications • Lyard F., Roblou L, Mangiarotti L. Simulation of the Mediterranean HF ocean response to the meteorological forcing over the T/P period. Applications to the alias reduction problem. Poster session Scientific meeting on Jason-1/ T/P, Biarritz 2002 • Jan G., Lyard F., Jeansou E., Roblou L. ALBICOCCA-ALtimeter-Based Investigations in COrsica, Capraia and Contiguous Areas. A preliminary study., meeting New Orleans , référence NOV-3115-SL-1333, working Team 2002-october. • Jan G., M. Faillot, Y. Menard, F. Lyard, E. Jeansou. ALCIOM : Altimetry Calibration with In-situ Ocean Measurements Extension to non dedicated « CalVal » sites. Arles SWT 2003. • GPS • Bonnefond P., Exertier P., Laurain O., Ménard Y., Orsoni A., Jan G., Jeansou E. Absolute calibration of Jason-1 and TOPEX/Poseidon in Corsica.Marine Geodesy, 26, N°3-4, 261-284., 2003 • Bonnefond P, Exertier P. Laurain O., Ménard Y., Jeansou E., Orsoni A., Haines B.J., Kubitschek D.G. and Born G., Leveling Sea Surface using a GPS-Catamaran, Marine Geodesy, 26, N°3-4, 319-335, 2003 • Bonnefond P., Haines B. and Nerem S. Jason-1 SWT, Arles, Nov 2003. Report on “Local to global CalVal experiments” splinter NOV- 5034-SL-11

20. Activités de NOVELTIS Toulouse, 12 octobre 2004 NOV-5034-SL-011

21. Partenariats Mediterranean subset of the LEGOS sea level dataset – TG locations NOV- 5034-SL-11

22. NOV- 5034-SL-11