Description des solutions

Les produits de desaliasing ERA-Interim et TUGO permettent d’estimer les variations spatiales et temporelles du potentiel gravitationnel de l’atmosphère (ERA-Interim) et de l’océan (TUGO) en 3D. La valeur moyenne des grilles d’origine calculée sur une période de 10 ans (2001-2010) a été soustraite de la série chronologique, de sorte que les produits de dealiasing OMP ne représentent que la partie variable dans le temps de l’attraction de l’atmosphère et des masses océaniques. Les anomalies de géopotentiel dues aux redistributions de masse atmosphérique ont été calculées à partir de la réanalyse ERA-interim de l’ECMWF (60 niveaux de modèle, toutes les 3 heures).

Les modèles de desaliasing ont été calculés par Pascal Gégout (GET/CNRS), en intégrant le potentiel gravitationnel à chaque niveau de la réanalyse atmosphérique afin d’obtenir l’effet gravitationnel total à l’extérieur des masses atmosphériques. C’est pourquoi on parle de potentiel gravitationnel « 3D ».

La réponse de la Terre solide à ce potentiel atmosphérique et océanique variable dans le temps a été prise en compte grâce à l’utilisation des nombres de Love kp (voir ici). Les modèles de dealiasing à 10 jours sont obtenus en moyennant les produits à 3h, prenant en compte les arcs utilisés pour la production des solutions du géopotentiel. Un exemple de modèle de dealiasing à 10 jours est montré dans la figure 1. 

Description des fichiers

La série temporelle des modèles de désaliasing atmosphérique est fournie sous forme de coefficients harmoniques sphériques jusqu’au degré et ordre 90, excluant les degrés 0 et 1 (8277 coefficients). Les coefficients de degrés 0 et 1 apparaissent dans les fichiers avec une valeur nulle. Les solutions sont distribuées dans des fichiers ASCII, avec les coefficients triés selon le format GRACE étendu, qui est une extension du format original des modèles de gravité GRACE (document GR-GFZ-FD-001 GRACE 327-732 (v1.1), 27 novembre 2003, disponible ici), qui sont triés par ordre croissant de degré et d’ordre. Un exemple de fichier est donné ci-dessous.

Utilisation des solutions

Afin d’utiliser les solutions il est nécessaire d’exprimer le potentiel de gravité en tout point sur Terre. Le potentiel gravitationnel terrestre est exprimé ainsi :

Où r, φ et λ sont respectivement le rayon, la latitude et la longitude du point considéré, C_lm et S_lm sont les coefficients harmoniques, G est la constante de gravitation universelle, M est la masse de la Terre, a est le rayon équatorial terrestre, P̅_lm est la fonction associée de Legendre de degré l et ordre m.

De façon générale, le potentiel de gravité est exprimé à la surface de la Terre. Les modèles de désaliasing étant associées aux solutions du géopotentiel GRACE/-FO, ils doivent être exprimées de la même manière soit généralement exprimées comme étant les variations d’une fine couche d’eau sur sa surface. L’équation précédente devient dans ce cas, quand on fait le calcul jusqu’à un degré maximum L_max :

Où :

– ΔH_W(φ, λ) est la hauteur d’eau équivalente à la latitude φ et longitude λ,
– a est le rayon terrestre moyen,
– ρ_E est la masse volumique moyenne de la Terre,
– ρ_w est la masse volumique de l’eau,
– k_l est le Nombre de Love de Charge (Load Love Number ou LLN) pour tout degré harmonique l,
– Ȳ_lm sont les fonctions des polynômes de Legendre pour tout degré l et ordre m, en notation complexe
– ΔC̄_lm sont les incréments, par rapport à une solution gravitationnelle de référence, des coefficients harmoniques sphériques complexes de la solution.

Plus de détails sur la méthode peuvent être trouvés dans Ditmar (2018).

Identifiant du jeu de données

10.24400/170160/SAGSA_GGM_GAA_10DAYS_RL0005

Caractéristiques

	Type de produit	Coefficients de Stokes
	Format	Fichiers ASCII
	Licence	(CCBY)
	Début de production	01/04/2002
	Fin de production	01/05/2017
	Couverture	Globale
	Type de couverture	Harmoniques sphériques
	Résolution spatiale	Degré maximal : 90
	Résolution temporelle	Modèles à 10 jours
	Mission(s)	Aucune
	Instrument(s) / Capteur(s)	Aucun