Simuler les inondations là où les rivières rencontrent l’océan est un défi car les modèles existants du système terrestre ont du mal à capturer les interactions complexes entre les débits des rivières, les marées océaniques et les ondes de tempête.
En réponse, les chercheurs ont développé un cadre complet pour le modèle énergétique exascale du système terrestre (E3SM), intégrant des modèles avancés de rivières et d’océans qui améliorent la façon dont ces interactions sont simulées. publié dans le Journal des progrès dans la modélisation des systèmes terrestres.
Les inondations complexes se produisent lorsque le débit élevé des rivières et le niveau des eaux océaniques interagissent dans une zone côtière. Les modèles actuels du système terrestre ne permettent pas de simuler avec précision ces processus en raison de résolutions insuffisantes dans les maillages informatiques et de détails insuffisants sur la manière dont les rivières et les océans sont connectés.
Cette étude crée un cadre complet pour E3SM et démontre la capacité du cadre à simuler un événement d’inondation composé spécifique dans un estuaire du centre de l’Atlantique. Le cadre combine des modèles d’atmosphère, de terre, de rivière et d’océan, chacun avec son propre niveau de détail près du littoral, pour tenir compte de leurs différents processus physiques.
Les résultats montrent que le cadre E3SM peut reproduire assez bien les variations du débit des rivières et du niveau de la mer. En simulant l’interaction entre la rivière et l’océan, nous pouvons mieux comprendre les effets des eaux côtières sur le débit des rivières forcé par les marées et les ondes de tempête lors d’un événement d’inondation composé.
La simulation révèle que les inondations complexes sont plus importantes lorsqu’un cyclone tropical produit une onde de tempête plus forte mais un débit fluvial modéré. Cette étude démontre la capacité du modèle E3SM à simuler avec précision les processus côtiers détaillés.
Plus d’informations :
Dongyu Feng et al., Simulation d’inondations composées à l’aide d’un ensemble E3SM couplé bidirectionnel rivière-océan sur des maillages à résolution variable, Journal des progrès dans la modélisation des systèmes terrestres (2024). DOI: 10.1029/2023MS004054