Effets des vagues sur la remontée des eaux côtières et le niveau d’eau

Les modèles traditionnels d’atmosphère, d’océan et de vagues sont exécutés indépendamment les uns des autres. Cela signifie que les flux d’énergie et de momentum ne tiennent pas entièrement compte de l’impact du champ de vagues océaniques à l’interface air-mer. Dans cette étude, l’impact de la dérive de Stokes sur l’advection de masse et de traceur, le forçage de Stokes-Coriolis et les flux d’énergie et de momentum dépendant de l’état de la mer sont introduits dans un modèle de circulation océanique et testés pour un domaine couvrant la mer Baltique et la mer du Nord. Les expériences de sensibilité sont conçues pour étudier l’influence sur la simulation des tempêtes et des remontées d’eaux de la mer Baltique. L’inclusion des effets de vagues améliore les performances du modèle par rapport au modèle de circulation autonome en termes de hauteur du niveau de la mer, de température et de circulation. Les flux directs d’énergie cinétique turbulente et d’impulsion dépendant de l’état de la mer s’avèrent plus importants que les effets liés à la dérive de Stokes étudiés dans cette étude (c’est-à-dire le forçage de Stokes-Coriolis et l’advection de dérive de Stokes sur les traceurs et sur la masse). Ce dernier affecte l’advection de masse et de traceur mais équilibre largement l’influence du forçage de Stokes-Coriolis. La fréquence des remontées change de > 10% le long de la côte suédoise lorsque les effets de vagues sont inclus. En général, la probabilité de remontée d’eau forte (faible) est réduite (augmentée) lors de l’ajout des effets de vagues. À partir des résultats, nous concluons que l’inclusion des effets des vagues peut être importante pour les modèles océaniques régionaux à haute résolution, même sur de courtes échelles de temps, ce qui suggère qu’ils devraient être introduits dans les modèles opérationnels de circulation océanique. Cependant, des précautions doivent être prises lors de l’introduction du forçage de Stokes-Coriolis car il doit être équilibré par la dérive de Stokes en masse et l’advection du traceur.

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