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1. Infragravity period oscillations in a channel harbor near a river mouth

Author

Florian Bellafont, Volker Roeber, Gaël André, Stéphane Abadie, Denis Morichon, Laboratoire des Sciences de l'Ingénieur Appliquées à la Mécanique et au génie Electrique (SIAME), Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA), University of Hawai‘i [Mānoa] (UHM), Altran Ouest, Atlantide, Service Hydrographique et Océanographique de la Marine (SHOM), and Ministère de la Défense

Subjects
infragravity waves, Seiche, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Infragravity wave, Boussinesq model, BOSZ, 01 natural sciences, 010305 fluids & plasmas, surf zone processes, 0103 physical sciences, River mouth, Coastal engineering, 14. Life underwater, harbor oscillation, COM, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, General Environmental Science, [PHYS]Physics [physics], [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, geography, geography.geographical_feature_category, long waves, wave spectrum, Storm, Mooring, channel harbor, Swell, General Earth and Planetary Sciences, Seismology, Channel (geography), Geology
Abstract

International audience; Port of Bayonne, located in SW France, is a channel harbor situated near the river mouth of the Adour. Long-period oscillations have repeatedly caused snapping of mooring lines of berthed ships and have led to wave resonances in an adjacent marina (seiche). To investigate mechanisms for generation of theses oscillations, a field campaign was carried out during a one-year return-period storm (Hs = 6 m and Tp = 15 s): four pressure sensors were deployed inside the port. To complement the data and to better understand the governing processes that lead to the wave transformations in Port of Bayonne, the storm event was computed with the Boussinesq-type model, BOSZ. The data confirm the model results, which show generation of long infragravity (IG) waves by the incident swell around the harbor entrance and free propagation of these waves without amplification over far distances inside Port of Bayonne. Excited by these long waves, resonance oscillations are only noticeable in a small enclosed marina. Though the IG-waves are not causing substantial changes to the water level along the harbor channel, they are suspected to excite the ships' eigen modes, which consequently results in mooring problems.

Published
2018

2. Infragravity waves: From driving mechanisms to impacts

Author

Bertin, Xavier, de Bakker, A.T.M., van Dongeren, Ap, Coco, Giovanni, Andre, Gael, Ardhuin, F., Bonneton, P., Bouchette, Frederic, Castelle, B., Crawford, Wayne, Davidson, M., Deen, Martha, Dodet, Guillaume, Guerin, Thomas, Inch, Kris, Leckler, Fabien, McCall, Robert, Muller, Heloise, Olabarrieta, Maintane, Roelvink, Dano, Ruessink, B.G., Sous, Damien, Stutzmann, Eleonore, Tissier, M.F.S., Proceskunde, Coastal dynamics, Fluvial systems and Global change, LIttoral ENvironnement et Sociétés - UMRi 7266 (LIENSs), Université de La Rochelle (ULR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Department of Physical Geography, Utrecht University [Utrecht]-Faculty of Geosciences, DELTARES (DELTARES), DELTARES, Altran Ouest, Atlantide, Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER), Environnements et Paléoenvironnements OCéaniques (EPOC), Observatoire aquitain des sciences de l'univers (OASU), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géosciences Montpellier, Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université des Antilles (UA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-IPG PARIS-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université de La Réunion (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Littoral, Environnement, Télédétection, Géomatique (LETG - Brest), Littoral, Environnement, Télédétection, Géomatique UMR 6554 (LETG), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Université d'Angers (UA)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Brest (UBO)-Université de Rennes 2 (UR2), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Géographie et d'Aménagement Régional de l'Université de Nantes (IGARUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN), Service Hydrographique et Océanographique de la Marine (SHOM), Ministère de la Défense, Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), University of Florida [Gainesville] (UF), Unesco (UNESCO), IHES, Institute for Marine and Atmospheric Research [Utrecht] (IMAU), Utrecht University [Utrecht], Institut méditerranéen d'océanologie (MIO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), LIttoral ENvironnement et Sociétés - UMR 7266 ( LIENSs ), Université de La Rochelle ( ULR ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), DELTARES ( DELTARES ), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer ( IFREMER ), Environnements et Paléoenvironnements OCéaniques ( EPOC ), Observatoire aquitain des sciences de l'univers ( OASU ), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -École pratique des hautes études ( EPHE ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Université des Antilles et de la Guyane ( UAG ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut de Physique du Globe de Paris ( IPGP ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -IPG PARIS-Université Paris Diderot - Paris 7 ( UPD7 ) -Université de la Réunion ( UR ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Littoral, Environnement, Télédétection, Géomatique ( LETG - Brest ), Littoral, Environnement, Télédétection, Géomatique ( LETG ), Université de Caen Normandie ( UNICAEN ), Normandie Université ( NU ) -Normandie Université ( NU ) -Université d'Angers ( UA ) -Université de Nantes ( UN ) -École pratique des hautes études ( EPHE ) -Université de Brest ( UBO ) -Université de Rennes 2 ( UR2 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Caen Normandie ( UNICAEN ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Service Hydrographique et Océanographique de la Marine ( SHOM ), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) ( BRGM ), University of Florida [Gainesville] ( UF ), Unesco ( UNESCO ), Institute for Marine and Atmospheric Research [Utrecht] ( IMAU ), Institut méditerranéen d'océanologie ( MIO ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Toulon ( UTLN ) -Aix Marseille Université ( AMU ) -Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ), Proceskunde, Coastal dynamics, Fluvial systems and Global change, LIttoral ENvironnement et Sociétés (LIENSs), La Rochelle Université (ULR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université des Antilles (UA), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université de La Réunion (UR)-Institut de Physique du Globe de Paris (IPG Paris)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Université d'Angers (UA)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Brest (UBO)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Géographie et d'Aménagement Régional de l'Université de Nantes (IGARUN)

Subjects
[ SDU.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Seiche, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Infragravity wave, Bound wave, Reflection, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Earth hum, 14. Life underwater, Overwash, Hydraulic jump, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Infragravity waves, Front (oceanography), Breaking wave, Geophysics, Sediment transport, Waves and shallow water, 13. Climate action, Dissipation, Barrier breaching, Reflection (physics), General Earth and Planetary Sciences, Geology
Abstract

Infragravity (hereafter IG) waves are surface ocean waves with frequencies below those of wind-generated “short waves” (typically below 0.04 Hz). Here we focus on the most common type of IG waves, those induced by the presence of groups in incident short waves. Three related mechanisms explain their generation: (1) the development, shoaling and release of waves bound to the short-wave group envelopes (2) the modulation by these envelopes of the location where short waves break, and (3) the merging of bores (breaking wave front, resembling to a hydraulic jump) inside the surfzone. When reaching shallow water (O(1–10 m)), IG waves can transfer part of their energy back to higher frequencies, a process which is highly dependent on beach slope. On gently sloping beaches, IG waves can dissipate a substantial amount of energy through depth-limited breaking. When the bottom is very rough, such as in coral reef environments, a substantial amount of energy can be dissipated through bottom friction. IG wave energy that is not dissipated is reflected seaward, predominantly for the lowest IG frequencies and on steep bottom slopes. This reflection of the lowest IG frequencies can result in the development of standing (also known as stationary) waves. Reflected IG waves can be refractively trapped so that quasi-periodic along-shore patterns, also referred to as edge waves, can develop. IG waves have a large range of implications in the hydro-sedimentary dynamics of coastal zones. For example, they can modulate current velocities in rip channels and strongly influence cross-shore and longshore mixing. On sandy beaches, IG waves can strongly impact the water table and associated groundwater flows. On gently sloping beaches and especially under storm conditions, IG waves can dominate cross-shore sediment transport, generally promoting offshore transport inside the surfzone. Under storm conditions, IG waves can also induce overwash and eventually promote dune erosion and barrier breaching. In tidal inlets, IG waves can propagate into the back-barrier lagoon during the flood phase and induce large modulations of currents and sediment transport. Their effect appears to be smaller during the ebb phase, due to blocking by countercurrents, particularly in shallow systems. On coral and rocky reefs, IG waves can dominate over short-waves and control the hydro-sedimentary dynamics over the reef flat and in the lagoon. In harbors and semi-enclosed basins, free IG waves can be amplified by resonance and induce large seiches (resonant oscillations). Lastly, free IG waves that are generated in the nearshore can cross oceans and they can also explain the development of the Earth's “hum” (background free oscillations of the solid earth).

Published
2018
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3. Circulation around La Réunion and Mauritius islands in the south-western Indian Ocean: A modeling perspective

Author

Franck Dumas, Issufo Halo, Gaël André, Stéphane Pous, Pascal Lazure, Pierrick Penven, Processus de couplage à Petite Echelle, Ecosystèmes et Prédateurs Supérieurs (PEPS), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ICEMASA, University of Cape Town, Department of Oceanography [Cape Town], Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER), Altran Ouest, Atlantide, Nansen-Tutu Centre for Marine Environmental Research, Laboratoire de physique des océans (LPO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636))

Subjects
Water mass, 010504 meteorology & atmospheric sciences, La Reunion, Baroclinity, Oceanography, 01 natural sciences, Geochemistry and Petrology, Earth and Planetary Sciences (miscellaneous), hydrodynamic model, 14. Life underwater, Sea level, [SDU.STU.OC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography, 0105 earth and related environmental sciences, 010505 oceanography, Ocean current, Rossby wave, Rossby waves, Geophysics, Eddy, 13. Climate action, Space and Planetary Science, Anticyclone, Climatology, ocean circulation, Submarine pipeline, eddies, Geology
Abstract

International audience; The objective of this study is to document the circulation in the vicinity of La Réunion and Mauritius islands, i.e., within 500 km offshore, on the intraseasonal time scale, using a high-resolution realistic modeling strategy. The simulated sea level anomalies, water mass properties, and large-scale circulation compare favorably with satellite and in situ observations. Our high-resolution simulation suggests that the currents around the islands are maximal locally, oriented southwestward, to the southeast of both islands which is not visible in low-resolution satellite observations. It also highlights the high degree of variability of the circulation, which is dominated by westward propagating features. The predominant time scale of variability is 60 days. This coincides with the period of a barotropic mode of variability confined to the Mascarene Basin. The characteristics of the westward propagating anomalies are related to baroclinic Rossby waves crossing the Indian Ocean but only in the long-wave resting ocean limit. Tracking those anomalies as eddies shows that they also have a meridional tendency in their trajectory, northward for cyclones and southward for anticyclones, which is consistent with previous studies. Sensitivity experiments suggest that they are predominantly advected from the east, but there is also local generation in the lee of the islands, due to interaction between the circulation and topography.

Published
2014
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4. Erosion and aggradation on persistently active volcanoes—a case study from Semeru Volcano, Indonesia

Author

Jean-Claude Thouret, Jean-François Oehler, Akhmad Solikhin, Jonathan Procter, Avijit Gupta, Laboratoire Magmas et Volcans (LMV), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Observatoire de Physique du Globe de Clermont-Ferrand (OPGC), Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ALTRAN OUEST-ATLANTIDE, Centre for Remote Imaging Sensing and Processing [Singapore] (CRISP), National University of Singapore (NUS), School of Earth and Environmental Sciences [Wollongong], Faculty of Science, Medicine and Health [Wollongong], University of Wollongong [Australia]-University of Wollongong [Australia], Center for Volcanology and Geological Hazard Mitigation (CVGHM), CVGHM, Volcanic Risk Solutions - Institute of Natural Resources, Observatoire de Physique du Globe de Clermont-Ferrand (OPGC), and Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
010504 meteorology & atmospheric sciences, Digital elevation/surface models, Fluvial, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Sedimentary depositional environment, Geochemistry and Petrology, Aggradation, [SDU.STU.VO]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Volcanology, Tephra, Geomorphology, 0105 earth and related environmental sciences, geography, geography.geographical_feature_category, Lahar, Sediment, 15. Life on land, Semeru, Volcano, 13. Climate action, Erosion, Pyroclastics, Geology
Abstract

International audience; Erosion processes on active volcanoes in humid climates result in some of the highest sediment yields on Earth. Episodic sediment yields after large eruptions have been evaluated, but not the long-term and continuous patterns on persistently active volcanoes. We have used high-spatial resolution satellite imagery and DEMs/DSMs along with field-based geologic mapping to assess accurately sediment budgets for the active Semeru Volcano in Java, Indonesia. Patterns of aggradation and degradation on Semeru differ from that of other active volcanoes because (1) both episodic pyroclastic density currents (PDC) and continuous supplies of tephra generate pulses of sediment, (2) sediment is transferred via cycles of aggradation and degradation that continue for >15 years in river channels after each PDC-producing eruption, and (3) rain-triggered lahars remove much greater material than fluvial transport during long, intense rainfall events. The geomorphic response of two of Semeru’s rivers to volcanic sediment migration indicates that (1) each river experiences alternating aggradation and degradation cycles following PDC-producing eruptions and (2) spatial patterns of sediment transfer are governed by geomorphic characteristics of the river reaches. Usually high degradation in the steep source reach is followed by a long bypassing middle reach. Aggradation predominates in the depositional reaches further down valley on the ring plain. Average sediment yields (103–105 t/km2/year) at persistently active volcanoes are two to three orders of magnitude lower than sediment yields after large and infrequent eruptions, but the continuous and steady sediment transfer in rivers removes more sediment on a mid-term (10 years) to long-term (30 years) basis. In contrast to the trend observed on composite cones after large and infrequent eruptions, decay of sediment yields is not exponential and river channels do not fully recover at steadily active volcanoes as episodic inputs from BAF eruptions, superimposed on the background remobilization of daily tephra, have a greater cumulative effect.

Published
2014
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5. Physical pathways for carbon transfers between the surface mixed layer and the ocean interior

Author

Françoise Pinsard, Laure Resplandy, Pierre Karleskind, Marina Lévy, Laurent Bopp, Christian Ethé, Couplage physique-biogéochimie-carbone (PHYBIOCAR), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ALTRAN OUEST-ATLANTIDE, Scripps Institution of Oceanography (SIO - UC San Diego), University of California [San Diego] (UC San Diego), University of California (UC)-University of California (UC), Ingéneurie et calcul scientifique (INCAS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Scripps Institution of Oceanography (SIO), and University of California-University of California

Subjects
Total organic carbon, Atmospheric Science, Global and Planetary Change, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Subduction, 010505 oceanography, Mixed layer, Ocean current, chemistry.chemical_element, Atmospheric sciences, 01 natural sciences, Obduction, Oceanography, chemistry, 13. Climate action, Dissolved organic carbon, Environmental Chemistry, 14. Life underwater, Oceanic carbon cycle, Carbon, Geology, [SDU.STU.OC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography, 0105 earth and related environmental sciences, General Environmental Science
Abstract

International audience; Although they are key components of the surface ocean carbon budget, physical processes inducing carbon fluxes across the mixed‐layer base, i.e., subduction and obduction, have received much less attention than biological processes. Using a global model analysis of the preindustrial ocean, physical carbon fluxes are quantified and compared to the other carbon fluxes in and out of the surface mixed layer, i.e., air‐sea CO2gas exchange and sedimentation of biogenic material. Model‐based carbon obduction and subduction are evaluated against independent data‐based estimates to the extent that was possible. We find that climatological physical fluxes of dissolved inorganic carbon (DIC) are two orders of magnitude larger than the other carbon fluxes and vary over the globe at smaller spatial scale. At temperate latitudes, the subduction of DIC and to a much lesser extent (

Published
2013
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6. Détection et localisation 3D de cibles en environnement réverbérant à l'aide de la méthode DORT

Author

Clorennec, Dominique, Prada, Claire, Philippe, Franck, Cochard, Etienne, de Rosny, Julien, Tauvry, Sébastien, Billand, Philippe, Fink, Mathias, Institut Langevin - Ondes et Images (UMR7587) (IL), Sorbonne Université (SU)-Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Paris (UP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Altran Ouest, Atlantide, Société Française d'Acoustique - SFA, Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
[SPI.ACOU]Engineering Sciences [physics]/Acoustics [physics.class-ph], Métode DORT, Guide d'onde, localisation 3D, détection, [PHYS.MECA.ACOU]Physics [physics]/Mechanics [physics]/Acoustics [physics.class-ph]
Abstract

National audience; En acoustique sous-marine par petits fonds, la méthode DORT a démontré lors du projet DOREV sa capacité à séparer la signature acoustique de la cible de la réverbération et à dissocier la signature de cibles proches grâce aux trajets multiples dans le guide d'onde [1]. Un nouveau projet nous a permis de déployer ce réseau vertical, de 24 transducteurs fonctionnant à 12 KHz divisé en deux sous-réseaux distants de 1,4 m, et un ensemble de cibles dans le bassin 16 du GESMA à Brest . Ces expériences ont permis de mettre en évidence la capacité de la méthode pour détecter une cible de taille inférieure à la longueur d'onde. Dans ce bassin d'essais, le contrôle des conditions expérimentales nous a permis d'analyser le potentiel de la méthode DORT pour localiser une cible soit sur le fond soit en surface. De plus, en interpolant le champ de pression calculé en utilisant le code de repropagation numérique RAM pour chaque sous-réseau, nous avons pu obtenir une localisation 3D des cibles. Dans un guide d'onde, la construction du vecteur propre temporel associé à la cible fait appel à la méthode « S.V.P.» (Synchronisation du Vecteur Propre) qui corrige à chaque fréquence l'erreur de phase induite par la décomposition en valeurs singulières [2]. Après détection de la cible, il est alors possible de focaliser spatialement et temporellement sur celle-ci et ainsi d'augmenter l'écho de cible. [1] C. Prada, J. De Rosny, D. Clorennec, J.G. Minonzio, A. Aubry, M. Fink, L. Bernière, S. Hibral, P. Billand, T. Folégot, Experimental detection and focusing in shallow water by decomposition of the Time Reversal Operator, J. Acoust. Soc. Am.,122, 761-768, (2007). [2] F. D. Philippe, C. Prada, D. Clorennec, T. Folégot, M. Fink, Construction of the temporal invariants of the time-reversal operator,J. Acoust. Soc. Am.,126(1), EL8–EL13, (2009).

Published
2010

Catalog

Books, media, physical & digital resources
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