Observing System Simulation Experiments and Adjoint Sensitivity Analysis: Methods for Observational Programs in the Arctic Ocean

Résumé

Ces dernières décennies, l’océan Arctique (OA) a connu des changements climatiques d’envergure. Plusieurs programmes d’observation régionaux ont été mis en oeuvre pour étudier ces changements climatiques. En raison de la complexité de la logistique et de l’éloignement, les observations sur place dans l’OA coûtent extrêmement cher. Par conséquent, un système efficace d’observation des océans dans l’OA s’impose pour comprendre les changements environnementaux qui se produisent dans l’Arctique. Les observations expérimentales (Observing System Simulation Experiments, ou OSSE) et la méthode adjointe d’analyse de sensibilité (Adjoint Sensitivity Analysis, ou ASA) sont d’importants outils susceptibles d’être utilisés dans l’optimisation des programmes d’observation actuels et futurs dans l’OA. Ces outils de planification optimaux sont recommandés par le plan de mise en oeuvre de l’étude sur le changement environnemental dans l’Arctique (Study of Environmental Arctic Change, ou SEARCH) et sont largement utilisés dans la recherche atmosphérique, bien qu’ils soient encore rarement employés en océanographie physique et biologique. Nous fournissons plusieurs exemples de la façon dont les OSSE et l’ASA peuvent permettre d’optimiser l’emplacement des radars à haute fréquence et des levés de traceurs biologiques. De plus, elles peuvent stimuler la création d’un programme d’observation de bouées dérivantes peu coûteux pouvant fournir suffisamment d’information pour la reconstruction de la circulation dans les mers de Béring et des Tchouktches au nord, et dans la mer de Beaufort au sud.