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Un instrument automatique pour l'observation des processus dynamiques et thermodynamiques régissant le bilan de masse de glace de mer.

Acronyme
OPTIMISM

Référence
1015

Domaine de recherche
Glaces et climat

Région
Arctique

Svalbard, North Pole (NPEO/Barneo Station)

Responsable du projet
Frédéric Vivier

Laboratoires
Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques - LOCEAN (IPSL, Université de Paris 6, CNRS, MNHN, IRD)

Date
En cours

Résumé

L'Arctique est le théâtre des manifestations les plus spectaculaires du réchauffement climatique en cours. La glace pluriannuelle décline à un rythme accéléré, dépassant les prévisions les plus pessimistes des modèles de climat. Il y a un réel besoin de mieux documenter les processus d'échange de chaleur et d'eau douce aux interfaces océan-glace-atmosphère pour améliorer leur prise en compte dans les modèles. Ce projet propose de développer et déployer un système automatique, basé sur le flotteur prototype "Ice-T", permettant une mesure en temps réel de l'épaisseur de glace de mer et des flux aux interfaces. Les études cibleront une polynie cotière, zone cruciale de formation de glace et d'eau profonde, ainsi que la banquise pluriannuelle où les données de l'instrument seront en particulier précieuses dans la validation des mesures du satellite Cryosat-2 lancé fin 2009.

Campagne 2012

Année 3/4

Suivant la trame du projet pluriannuel, les opérations de 2012 sont au nombre de quatre, dont deux concernent la récupération/redéploiement d'équipements installés en 2011. (1) Suite au succès du déploiement d'Ice-T réalisé au Pôle Nord en 2011, et la grande richesse des données collectées, la première opération de la saison sera de renouveler notre participation au programme international North Pole Environmental Observatory, en Avril 2012. Concernant l'étude de la polynie du Storfjord (Svalbard), suite au déploiement d'un mouillage à l'été 2011, (2) la deuxième opération consistera à implémenter la phase hivernale de cette expérience par un déploiement dans la glace de flotteur Ice-T sur ce site par hélicoptère. Cette opération serait groupée avec la précédente en Avril 2012. (3) L'autonomie du mouillage déployé étant d'un an, les données devront être récupérées et le mouillage redéployé ce qui serait accompli à partir de l'été 2012 en l'absence de glace. (4) Enfin, le système prototype complet (Ice-T+BEAR), prochainement mis en test d'hivernage à Ny-Alesund devra également être relevé (et éventuellement redéployé sur ce même site en fonction des résultats de l'expérience) à l'été 2012.

Campagne 2011

Année 2/4

Suivant la trame du projet pluriannuel, trois campagnes sont envisagées en 2011:

1. Déploiement du flotteur Ice-T en avril dans le cadre du North Pole Environmental Observatory (NPEO), organisé par les USA, conjointement avec un flotteur POPS (Polar Ocean Profiling System) de l'agence Japonaise JAMSTEC, ces deux instruments fournissant des données très complémentaires.

2. L'intégration du mat météo prototype sur le flotteur Ice-T est prévue pour 2011. Nous prévoyons donc un déploiement du système complet à l'été 2011 dans le fjord à proximité de la base de Ny Alesund pour un test d'hivernage. Ce site s'impose pour des raisons logistiques, pour la disponibilité de jeux de données de validation d'équipes étrangères avec qui nous collaborons, mais aussi pour tester la faisabilité d'un dispositif qui pourrait s'intégrer dans un futur système d'observation intégré du Svalbard (SiOS), en complément d'une initiative de collègues italiens.

3. Un aspect central de ce projet est l'étude des processus affectant la polynie du Storfjord. Nous prévoyons l'installation d'un mouillage à l'été 2011 en collaboration avec des collègues norvégiens. Ce mouillage documenterait pendant au moins un an la variabilité interne de l'océan à haute fréquence et ses interactions avec les processus de formation de glace et d'eau profonde. Des mesures de turbulence seraient réalisées durant la campagne de déploiement.

Campagne 2010

Année 1/4

L'objectif de la première campagne, qui aura lieu en avril 2010, est de déployer un flotteur “Ice-T” dans la banquise pluriannuelle, a proximité du Pôle Nord (camp russe de Barneo) conjointement avec des instruments américains qui seront déployés dans le cadre du North Pole Environmental Observatory (NPEO).

Abstract

Observing dynamical and thermodynamical Processes involved in The sea Ice Mass balance from In Situ Measurements (OPTIMISM).

The most conspicuous manifestations of the ongoing climate warming are found in the Arctic, where the multiyear ice decline outpaces the most pessimistic climate model predictions. There is a real need to better document heat and fresh water exchange processes at the ocean-ice-atmosphere interfaces to improve their parameterization in models. This project proposes to develop and deploy an automated system, built upon the “Ice-T” buoy prototype, providing real-time measurement of sea- ice thickness and fluxes at the interfaces. Studies will focus on a coastal polynya, a critical region for ice and dense water formation, as well as on the multiyear ice pack, where the data will be particularly relevant for the validation of upcoming CryoSat-2 satellite measurements.

Campaign 2012

Year 3/4

Kovacs ice corer bought in 2010.
As last year, additional equipments (in particular to drill the ice for buoy deployment) will be borrowed from american colleagues from the NPEO.

Campaign 2011

Year 2/4

Following the multi-year project flow, three campaigns are planned for 2011:
(1)Deployment of an Ice-T buoy in April jointly with a Polar Ocean Profiling System (POPS) from the Japanese agency JAMSTEC that provides very complementary observations, as part of the US-led North Pole Environmental Laboratory (NPEO).
(2)The integration of the prototype meteorological mast on the Ice-T buoy is to be carried out in 2011. A deployment of the full system is planned in summer near the Ny-Alesund AWIPEV station for wintering tests. This site is chosen for logistical convenience, availability of alternate datasets from foreign projects with whom we collaborate, but also to test the feasibility of an experimental set up that could be part of a future Svalbard integrated Observing System (SiOS), complementing an initiative from Italian colleagues.
(3) A core aspect of the project is to study processes in the Storfjord polynya. We plan the installation of a mooring in summer with Norwegian colleagues, to be left for over one year, documenting the ocean internal high-frequency variability and its interplay with ice and deep water formation. Mooring operations would be complemented by micro-structure measurements.

Campaign 2010

Year 1/4

The purpose of the first campaign, that will occur in April 2010, would be to deploy one Ice-T buoy in the Arctic ice pack near the North Pole (Barneo Russian ice camp) jointly with other instruments to be deployed in the frame of the US North Pole Environmental Observatory (NPEO).

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