La plateforme OCARINA (Océan Couplé à l’Atmosphère, Recherche sur l’Interface sur Navire Annexe) est un drône naval de surface développé spécifiquement pour effectuer des mesures des échanges turbulents et radiatifs à l’interface océan/atmosphère.
Conçue et réalisée au LATMOS en 2009, la version initiale d’OCARINA a évolué au fil des campagnes et des collaborations avec la DT-INSU, l’Ifremer, le LOCEAN, et l’IRPHE.
Déploiement de nuit du trimaran OCARINA, depuis le portique arrière de l’Atalante (Genavir/Ifremer), en 2012
Les instruments embarqués sont une centrale inertielle, un GPS, un anémomètre sonique, une sonde de mesure des flux radiatifs montants et descendants dans l’infrarouge et dans les longueurs d’ondes visibles, une sonde immergée de type CT, et une station météorologique.
La plateforme OCARINA est utilisée comme une bouée dérivante, localisée par balise SPOT ou par modem Iridium. On la déploie pour des périodes de dix heures à partir d’un zodiac ou à partir du portique arrière d’un navire océanographique. Les données sont stockées sur carte SD.
OCARINA a été mise en oeuvre lors de plusieurs campagnes, dont FROMVAR 2011 (L. Marié, Ifremer), STRASSE 2012 (G. Reverdin), AMOP 2014 (B. Dewitte), et BBWAVES 2015 et 2016 (F. Ardhuin).
OCARINA est complémentaire par rapport aux mâts de mesures à l’avant des navires océanographiques. Son avantage est de très peu perturber son environnement, et de fournir une estimation de l’état de mer, car la plateforme suit le mouvement des vagues. Ses inconvénients sont une autonomie limitée (10 heures) et le fait de ne pouvoir affronter un fort état de mer. A ce jour, nous avons obtenu des mesures dans des conditions jusqu’à 12 m/s en vent et 3.5 m de houle.
Les données de niveau 2 fournies sont :
- la localisation, la vitesse, le cap pointé et la route suivie
- la hauteur et la période significative des vagues plus longues que deux mètres
- la température de l’eau (SST) à une profondeur de 30 cm
- la salinité de surface (SSS)
- les variables météorologiques (vent en module et direction, température, humidité et pression) à une mètre de haut.
- les flux solaires et infrarouge montants et descendants
- les flux turbulents bulk (u*, Hs et LE), et le rapport de Monin-Obukhov (z/L)
- u* et Hsv (le flux turbulent de flottabilité) estimés par méthode inertio-dissipative
- u* et Hsv estimés par méthode des covariances
Références
- Bourras, D., Cambra, R., Marié, L., Bouin, M.-N., Baggio, L., Branger, H., et al. (2019). Air-sea turbulent fluxes from a wave-following platform during six experiments at sea. Journal of Geophysical Research: Oceans, 124, 4290–4321. https://doi.org/10.1029/2018JC014803
- Sentchev, A., M. Yaremchuk, D. Bourras, I. Pairaud, and P. Fraunié, 2023: Estimation of the Eddy Viscosity Profile in the Sea Surface Boundary Layer from Underway ADCP Observations. J. Atmos. Oceanic Technol., 40, 1291–1305, https://doi.org/10.1175/JTECH-D-22-0083.1.
- Bourras, D., H. Branger, G. Reverdin, L. Marié, R. Cambra, L. Baggio, C. Caudoux, G. Caudal, S. Morisset, N. Geyskens, D. Hauser, A. Weill, D. Hauser, 2014. A new platform for the determination of Air-Sea Fluxes (OCARINA) : overview and first results. J. Atmos. Oceanic Technol., 31, 1043–1062. doi : http://dx.doi.org/10.1175/JTECH-D-13-00055.1.
- Cambra, R., Etude des flux turbulents à l’interface air-mer à partir de données de la plateforme OCARINA. Thèse de doctorat de l’université de Versaille Saint-Quentin-en-Yvelines, 320 pages, soutenue le 4 décembre 2015.