Assimilação de altimetria no MOHIDAssimilação de altimetria no MOHID

O método de Cooper e HainesO método de Cooper e Haines

Metodos de assimilação de altimetria Metodos de assimilação de altimetria nos anos 90.nos anos 90.

• Mellor e Ezer, 1991.Mellor e Ezer, 1991.

• Ezer e Mellor ,1994 e 1997.Ezer e Mellor ,1994 e 1997.

• Verron, 1992.Verron, 1992.

• Blayo Blayo et.al.et.al., 1994., 1994.

• Haines, 1991.Haines, 1991.

• Cooper e Haines, 1996.Cooper e Haines, 1996.

• Drakopoulos Drakopoulos et.alet.al., 1997.., 1997.

• Fox Fox et.al.et.al. 2000. 2000.

• Assimilação de altimetria com conservação da Assimilação de altimetria com conservação da vorticidade potencial. (Haines 1991)vorticidade potencial. (Haines 1991)

• Projecção vertical da diferença de pressão gerada à Projecção vertical da diferença de pressão gerada à superfície para as distribuições de temperatura e de superfície para as distribuições de temperatura e de salinidade. (Cooper e Haines 1996)salinidade. (Cooper e Haines 1996)

• Diferença de pressão no fundo pode não ser nula. Uso Diferença de pressão no fundo pode não ser nula. Uso da equação de conservação da vorticidade. da equação de conservação da vorticidade. (Drakopoulos et.al., 1997)(Drakopoulos et.al., 1997)

• Aprofundamento do tratamento de erros associados aos Aprofundamento do tratamento de erros associados aos campos de altimetria assimilados e aos valores do campos de altimetria assimilados e aos valores do modelo. (Fox et.al. 2000)modelo. (Fox et.al. 2000)

Método de Cooper e Haines:Método de Cooper e Haines:descrição histórica.descrição histórica.

Descrição do método.Descrição do método.• Ao assimilar altimetria os níveis são modificados.Ao assimilar altimetria os níveis são modificados.

• Geração de uma perturbação barotrópica.Geração de uma perturbação barotrópica.

• Necessidade de compensar o efeito com uma força Necessidade de compensar o efeito com uma força de pressão baroclínica.de pressão baroclínica.

Free SurfaceFree Surface

IsopycnalsIsopycnals

Baroclinic forceBaroclinic force

Barotropic forceBarotropic force

• A criação de uma força de pressão baroclínica está A criação de uma força de pressão baroclínica está associada aos gradientes horizontais de densidade.associada aos gradientes horizontais de densidade.

• Uma variação no nível pode traduzir-se por uma Uma variação no nível pode traduzir-se por uma anomalia de pressão à superfície.anomalia de pressão à superfície.

• Esta variação conduz a uma flutuação da densidade ao Esta variação conduz a uma flutuação da densidade ao longo de toda a coluna:longo de toda a coluna:

• A condição de fecho para este método é:A condição de fecho para este método é:

Geração da força baroclínica.Geração da força baroclínica.

0

z

s dz.gpzp

0Hzp

Esquema de Subida / Descida.Esquema de Subida / Descida.

• As colunas de água são deslocadas verticalmente em As colunas de água são deslocadas verticalmente em resposta às mudanças de pressão à superfície. resposta às mudanças de pressão à superfície.

• A pressão no fundo deve manter-se inalterada A pressão no fundo deve manter-se inalterada determinando assim de forma unívoca o deslocamento determinando assim de forma unívoca o deslocamento vertical.vertical.

HHThermocline

Surface Surface SS

ppSS < 0 < 0

ppbb = 0 = 0

h > 0h > 0

ppSS > 0 > 0

h < 0h < 0

Deep WaterDeep Water bb

Utilização do método em zonas Utilização do método em zonas costeiras.costeiras.

• Dados de satélite com pouca fiabilidade em zonas Dados de satélite com pouca fiabilidade em zonas costeiras.costeiras.

• Utilização de campos de altimetria de satélite num Utilização de campos de altimetria de satélite num modelo regional de larga escala.modelo regional de larga escala.

• Obtenção de uma variabilidade próxima da real no Obtenção de uma variabilidade próxima da real no modelo regional.modelo regional.

• Utilização, para a costa, de um modelo encaixado Utilização, para a costa, de um modelo encaixado de pequena escala com as condições fronteira de pequena escala com as condições fronteira fixadas pelo modelo regional.fixadas pelo modelo regional.

Objectivos gerais do trabalho.Objectivos gerais do trabalho.

• Estudo, aperfeiçoamento e implementação do método de Estudo, aperfeiçoamento e implementação do método de assimilação de altimetria de Cooper e Haines no MOHID.assimilação de altimetria de Cooper e Haines no MOHID.

• Realização de um teste simples de funcionamento do Realização de um teste simples de funcionamento do método – Assimilação de um vórtice num Oceano plano método – Assimilação de um vórtice num Oceano plano (estudo de sensibilidade). Comparação dos resultados do (estudo de sensibilidade). Comparação dos resultados do modelo (com assimilação espaçada no tempo) com o modelo (com assimilação espaçada no tempo) com o vórtice (Twin experiment).vórtice (Twin experiment).

• Melhoramento dos mapas de altimetria junto à costa – no Melhoramento dos mapas de altimetria junto à costa – no âmbito do projecto POCUS.âmbito do projecto POCUS.

• Comparação dos resultados do modelo com assimilação, Comparação dos resultados do modelo com assimilação, em zonas costeiras, com os mapas de altimetria e com em zonas costeiras, com os mapas de altimetria e com dados disponíveis de correntómetros.dados disponíveis de correntómetros.

Bibliografia:Bibliografia:• Cooper,M. and Haines,KCooper,M. and Haines,K, , 1996.1996. Altimetric assimilation with water Altimetric assimilation with water

property conservationproperty conservation. Journal of Geophysical Research, 101, C1, . Journal of Geophysical Research, 101, C1, 1059-1077.1059-1077.

• Drakopoulos, P., K. Haines and P. Wu, 1997Drakopoulos, P., K. Haines and P. Wu, 1997. . Altimetric Altimetric assimilation in Mediterranean general circulation.assimilation in Mediterranean general circulation. Journal of Journal of Geophysical Research, 102, C5, 10509-10523.Geophysical Research, 102, C5, 10509-10523.

• Fox, A., K. Haines, B. Cuevas and D. Webb, 2000Fox, A., K. Haines, B. Cuevas and D. Webb, 2000 . . Altimeter Altimeter assimilation in the OCCAM global model Part II: assimilation in the OCCAM global model Part II: TOPEX/POSEIDON and ERS-1 assimilation.TOPEX/POSEIDON and ERS-1 assimilation. Journal of Marine Journal of Marine Systems, 26, 323-347Systems, 26, 323-347

• Fox, A., K. Haines, B. Cuevas and D. Webb, 2000Fox, A., K. Haines, B. Cuevas and D. Webb, 2000 . . Altimeter Altimeter assimilation in the OCCAM global model. Part I: A twin experiment.assimilation in the OCCAM global model. Part I: A twin experiment. Journal of Marine Systems, 26, 303-322.Journal of Marine Systems, 26, 303-322.

• Haines, K, 1991Haines, K, 1991. . A Direct Method for Assimilating Sea Surface A Direct Method for Assimilating Sea Surface Height Data into Ocean Models with Adjustments to the Deep Height Data into Ocean Models with Adjustments to the Deep Circulation.Circulation. Journal of Physical Oceanography, Vol. 21, 6, 843–868, Journal of Physical Oceanography, Vol. 21, 6, 843–868, 1991.1991.

• Wang, D., L. Oey, T. Ezer and P. Hamilton, 2003Wang, D., L. Oey, T. Ezer and P. Hamilton, 2003. Near-Surface . Near-Surface Currents in DeSoto Canyon (1997-99): Comparison of Current Currents in DeSoto Canyon (1997-99): Comparison of Current Meters, Satellite Observation, and Model Simulation. Journal of Meters, Satellite Observation, and Model Simulation. Journal of Physical Oceanography, Notes and Correspondence, 313-326.Physical Oceanography, Notes and Correspondence, 313-326.