En incorporant des données régionales fines à un modèle océanique à haute résolution, les chercheurs de KAUST ont développé la première reconstruction historique précise de la circulation de la mer Rouge. La réanalyse qui en résulte révèle de nouvelles caractéristiques de circulation actuelle, de température, de salinité et de comportement océanique qui ne sont pas évidentes dans les analyses océaniques globales standard plus grossières.
« Actuellement, l’industrie et les scientifiques s’appuient sur des ensembles de données océaniques mondiales qui ne permettent pas de déterminer les caractéristiques des mers régionales », explique le climatologue Ibrahim Hoteit, qui a dirigé l’équipe de recherche. « Cela peut avoir des implications financières et scientifiques importantes. »
Les modèles océaniques mondiaux existants utilisent des grilles de modélisation grossières et sont réglés pour décrire les circulations mondiales. Ils sont donc incapables de générer des analyses précises des phénomènes océaniques à des échelles régionales plus petites. L’une des principales raisons à cela est l’énorme quantité de calculs requis, même pour les modèles globaux grossiers, qui rend difficile l’augmentation de leur résolution.
Par conséquent, pour utiliser efficacement les données locales et régionales, tout en restant réalisables sur le plan informatique, il est nécessaire d’effectuer une nouvelle analyse à une échelle régionale plus petite avec une taille de grille plus fine. Il s’agit d’un défi pour la région de la mer Rouge en raison de la disponibilité limitée des données.
« La mer Rouge manque généralement d’ensembles de données à long terme, ce qui exacerbe les défis de compréhension et de prévision des modèles et dynamiques climatiques spécifiques à cette région », explique Sivareddy Sanikommu, de l’équipe de recherche.
Pour compiler l’ensemble de données régionales, l’équipe de recherche a intégré toutes les données satellitaires et océaniques in situ disponibles, intégrant une bathymétrie améliorée, utilisant une grille spatiale à haute résolution et une atmosphère régionale interne à haute résolution. Par la suite, ils ont affiné les paramètres de leur modèle océanique pour décrire avec précision la physique de la mer Rouge grâce à un processus d’expériences de sensibilité approfondies.
« Nous avons développé une approche d’ensemble efficace sur le plan informatique, combinant des scénarios actuels et historiques et utilisant les capacités de calcul de pointe du supercalculateur Shaheen de KAUST », explique Sanikommu. « Cela signifie que nous avons pu prendre en compte les incertitudes liées à diverses entrées et gérer les exigences informatiques pour effectuer les simulations à grande échelle nécessaires à cette étude. »
La nouvelle analyse de la mer Rouge a résolu un courant de transport à trois couches à travers le détroit de Bab-al-Mandab en été (une caractéristique simulée dans les modèles globaux comme un transport à deux couches) et a reproduit les anomalies saisonnières, les variations interannuelles de la salinité, de la température et du niveau de la mer. tendances avec plus de précision que les modèles mondiaux.
« Notre étude constitue une mise en garde quant à l’utilisation de modèles mondiaux pour la prise de décision, en particulier en ce qui concerne les mégadéveloppements tels que ceux en cours en Arabie Saoudite. Cela démontre, à travers l’exemple de la mer Rouge, l’importance de générer des modèles et des ensembles de données régionaux précis à l’aide de données locales », » dit Hoteit.
La recherche est publiée dans la revue Bulletin de la Société météorologique américaine.
Plus d’information:
Sivareddy Sanikommu et al, Plaidoyer pour des réanalyses océaniques régionales à haute résolution : un exemple avec la mer Rouge, Bulletin de la Société météorologique américaine (2023). DOI : 10.1175/BAMS-D-21-0287.1