Journal articles
Air-Sea Turbulent Fluxes From a Wave-Following Platform During Six Experiments at Sea
Denis Bourras
1
Rémi Cambra
2
Louis Marié
3
Marie-Noëlle Bouin
4
Lucio Baggio
5
Hubert Branger
6
Houda Beghoura
3
Gilles Reverdin
7
Boris Dewitte
8, 9, 10, 11
Aurélien Paulmier
8
Christophe Maes
3
Fabrice Ardhuin
3
Ivane Pairaud
3
Philippe Fraunié
1
Christophe Luneau
12
Danièle Hauser
13
7
PROTEO - Processus et interactions de fine échelle océanique
LOCEAN - Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques
Denis Bourras 1
Author IdHAL : denis-bourras ORCID : https://orcid.org/0000-0001-5332-3856
Rémi Cambra 2
Author
Louis Marié 3
Author
Marie-Noëlle Bouin 4
Author
Lucio Baggio 5
Author
Hubert Branger 6
Author IdHAL : hubert-branger ORCID : https://orcid.org/0000-0002-9888-681X
Houda Beghoura 3
Author
Gilles Reverdin 7
Author IdHAL : gilles-reverdin
Boris Dewitte 8, 9, 10, 11
Author
Aurélien Paulmier 8
Author
Christophe Maes 3
Author
Fabrice Ardhuin 3
Author IdHAL : fabrice-ardhuin ResearcherId : http://www.researcherid.com/rid/A-1364-2011 ORCID : https://orcid.org/0000-0002-9309-9681
Ivane Pairaud 3
Author
Philippe Fraunié 1
Author
Christophe Luneau 12
Author
Danièle Hauser 13
Author IdHAL : daniele-hauser ORCID : https://orcid.org/0000-0001-9478-670X
1
MIO - Institut méditerranéen d'océanologie (M.I.O. Institut Méditerranéen d'Océanologie
Bâtiment Méditerranée
163 Avenue de Luminy
13288 Marseille - France)
- IRD - Institut de Recherche pour le Développement : UMR_D235 (Siège Le Sextant 44, bd de Dunkerque CS 90009 13572 Marseille cedex 02 - France)
- AMU - Aix Marseille Université : UM110 (Aix-Marseille Université Jardins du Pharo 58 Boulevard Charles Livon 13284 Marseille cedex 7 - France)
- INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers : UMR7294 (INSU-CNRS 3 rue Michel-Ange, 75794 Paris Cedex 16 - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR7294 (France)
- UTLN - Université de Toulon : UMR7294 (Avenue de l'Université - BP 20132 - 83957 La Garde Cedex - France)
2
France Energies Marines [Brest] (Technopôle Brest-Iroise, 29200 Brest, France - France)
3
LOPS - Laboratoire d'Océanographie Physique et Spatiale (Rue Dumont D'Urville, 29280 Plouzané - France)
- IRD - Institut de Recherche pour le Développement (Siège Le Sextant 44, bd de Dunkerque CS 90009 13572 Marseille cedex 02 - France)
- IFREMER - Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (155, rue Jean-Jacques Rousseau - 92 138 Issy-les-Moulineaux - France)
- UBO - Université de Brest (Université de Bretagne Occidentale - 3 Rue des Archives 29238, Brest - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique (France)
4
CNRM - Centre national de recherches météorologiques (France)
- INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers : UMR3589 (INSU-CNRS 3 rue Michel-Ange, 75794 Paris Cedex 16 - France)
- Météo France (Direction interrégionale - Sud-Est, 2 boulevard Château Double, Aix-en-Provence - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR3589 (France)
5
LATMOS - Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (11 boulevard d'Alembert
Quartier des Garennes
78280 - Guyancourt - France)
- SU - Sorbonne Université : UMR8190 (21 rue de l’École de médecine - 75006 Paris - France)
- UVSQ - Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines : UMR8190 (55 avenue de Paris - 78035 Versailles cedex - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR8190 (France)
- INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers : UMR8190 (INSU-CNRS 3 rue Michel-Ange, 75794 Paris Cedex 16 - France)
6
IRPHE - Institut de Recherche sur les Phénomènes Hors Equilibre (Technopole de Chateau-Gombert - 49 rue Joliot Curie - BP 146 - 13384 MARSEILLE cedex 13 - France)
- AMU - Aix Marseille Université : UMR7342 / UMR6594 / UMR138 (Aix-Marseille Université Jardins du Pharo 58 Boulevard Charles Livon 13284 Marseille cedex 7 - France)
- ECM - École Centrale de Marseille (Pôle de l'étoile - Technopole de Château-Gombert - 38 rue Frédéric Joliot-Curie - 13013 Marseille - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR7342 / UMR6594 / UMR138 (France)
7
PROTEO - Processus et interactions de fine échelle océanique (France)
- LOCEAN - Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (case 100 - 4 place Jussieu - 75252 PARIS CEDEX 05 ; Institut de Recherche pour le Développement - Centre de recherche d'Ile-de-France - 32 avenue Henri Varagnat - 93143 Bondy Cedex
- France)
- IPSL (FR_636) - Institut Pierre-Simon-Laplace (4 Place Jussieu 75252 PARIS CEDEX 05 - France)
- ENS Paris - École normale supérieure - Paris (45, Rue d'Ulm - 75230 Paris cedex 05 - France)
- PSL - Université Paris sciences et lettres (60 rue Mazarine 75006 Paris - France)
- UVSQ - Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (55 avenue de Paris - 78035 Versailles cedex - France)
- CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (Centre de Saclay Centre de Grenoble Centre de Cadarache etc - France)
- INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers (INSU-CNRS 3 rue Michel-Ange, 75794 Paris Cedex 16 - France)
- X - École polytechnique (École polytechnique, 91128 Palaiseau Cedex - France)
- CNES - Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (18 avenue Edouard Belin 31401 Toulouse - France)
- SU - Sorbonne Université (21 rue de l’École de médecine - 75006 Paris - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : FR_636 (France)
- UP - Université de Paris : FR_636 (85 boulevard Saint-Germain 75006 Paris - France)
- ENS Paris - École normale supérieure - Paris (45, Rue d'Ulm - 75230 Paris cedex 05 - France)
- IRD - Institut de Recherche pour le Développement (Siège Le Sextant 44, bd de Dunkerque CS 90009 13572 Marseille cedex 02 - France)
- MNHN - Muséum national d'Histoire naturelle : USM402 (57, rue Cuvier - 75231 Paris Cedex 05 - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR7159 (France)
- INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers (INSU-CNRS 3 rue Michel-Ange, 75794 Paris Cedex 16 - France)
- SU - Sorbonne Université : UM71 (21 rue de l’École de médecine - 75006 Paris - France)
- IPSL (FR_636) - Institut Pierre-Simon-Laplace (4 Place Jussieu 75252 PARIS CEDEX 05 - France)
8
LEGOS NOUMEA - Laboratoire d'Etudes en Géophysique et Océanographie Spatiales (101 Promenade Laroque Anse Vata - BP A5 98848 NOUMEA Cedex - New Caledonia)
- INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers : UMR5566 (INSU-CNRS 3 rue Michel-Ange, 75794 Paris Cedex 16 - France)
- Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR065 (France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR5566 (France)
9
CEAZA - Centro de Estudios Avanzados en Zonas Aridas (Benavente 980, casilla 599, La Serena, Chile - Chile)
10
Departamento de Biología Marina [Coquimbo] (Casilla 117, Coquimbo - Chile)
11
ESMOI - Millennium Nucleus Center for Ecology and Sustainable Management of Oceanic Island (Coquimbo, Chile - Chile)
12
OSU PYTHEAS - Institut Pythéas (Technopôle de Château-Gombert
38, rue Frédéric Joliot-Curie
13388 MARSEILLE cedex 13 - France)
- IRD - Institut de Recherche pour le Développement : UMS3470 (Siège Le Sextant 44, bd de Dunkerque CS 90009 13572 Marseille cedex 02 - France)
- AMU - Aix Marseille Université : UMS3470 (Aix-Marseille Université Jardins du Pharo 58 Boulevard Charles Livon 13284 Marseille cedex 7 - France)
- INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers : UMS3470 (INSU-CNRS 3 rue Michel-Ange, 75794 Paris Cedex 16 - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMS3470 (France)
- INRAE - Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (France)
13
SPACE - LATMOS (France)
- LATMOS - Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (11 boulevard d'Alembert
Quartier des Garennes
78280 - Guyancourt - France)
- SU - Sorbonne Université : UMR8190 (21 rue de l’École de médecine - 75006 Paris - France)
- UVSQ - Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines : UMR8190 (55 avenue de Paris - 78035 Versailles cedex - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR8190 (France)
- INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers : UMR8190 (INSU-CNRS 3 rue Michel-Ange, 75794 Paris Cedex 16 - France)
Abstract : Turbulent fluxes at the air‐sea interface are estimated with data collected in 2011 to 2017 with a low‐profile platform during six experiments in four regions. The observations were carried out with moderate winds (2–10 m/s) and averaged wave heights of 1.5 m. Most of the time, there was a swell, with an averaged wave age (the ratio between wave phase speed and wind speed) being equal to 2.8 ± 1.6. Three flux calculation methods are used, namely, the eddy covariance (EC), the inertial dissipation (ID), and the bulk methods. For the EC method, a spectral technique is proposed to correct wind data from platform motion. A mean bias affecting the friction velocity (u*) is then evaluated. The comparison between EC u* and ID u* estimates suggests that a constant imbalance term (ϕimb) equal to 0.4 is required in the ID method, possibly due to wave influence on our data. Overall, the confidence in the calculated u* estimates is found to be on the order of 10%. The values of the drag coefficient (CD) are in good agreement with the parameterizations of Smith (1988, https://doi.org/10.1029/JC093iC12p15467) in medium‐range winds and of Edson et al. (2013, https://doi.org/10.1175/JPO‐D‐12‐0173.1) in light winds. According to our data, the inverse wave age varies linearly with wind speed, as in Edson et al. (2013, https://doi.org/10.1175/JPO‐D‐12‐0173.1), but our estimates of the Charnock coefficient do not increase with wind speed, which is possibly related to sampling swell‐dominated seas. We find that the Stanton number is independent from wind speed.
Document type :
Journal articles
Complete list of metadata
https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-02160613
Contributor : Catherine Cardon Connect in order to contact the contributor
Submitted on : Tuesday, April 28, 2020 - 11:35:01 AM
Last modification on : Wednesday, January 26, 2022 - 3:36:12 AM
Contributor : Catherine Cardon Connect in order to contact the contributor
Submitted on : Tuesday, April 28, 2020 - 11:35:01 AM
Last modification on : Wednesday, January 26, 2022 - 3:36:12 AM
File
Bourras_Branger_2019_JGR_final...
Publisher files allowed on an open archive
Identifiers
- HAL Id : insu-02160613, version 1
- DOI : 10.1029/2018JC014803
- IRD : fdi:010076311
- WOS : 000477722200047
Collections
INSU | INRAE | UNIV-TLN | SORBONNE-UNIVERSITE | MNHN | SU-SCIENCES | MIO | OSU-INSTITUT-PYTHEAS | IUEM | UNIV-BREST | METEO | LOCEAN | UNIV-AMU | LOPS | CNRS | UVSQ | LATMOS | EC-MARSEILLE | IRD | MIO-OPLC | ANR | SU-TI | PSL | ENS-PARIS | CEA | X | UP-SCIENCES | GS-ENGINEERING | GS-GEOSCIENCES | INSTITUT-SCIENCES-LUMIERE | IRPHE | CEA-DRF
Citation
Denis Bourras, Rémi Cambra, Louis Marié, Marie-Noëlle Bouin, Lucio Baggio, et al.. Air-Sea Turbulent Fluxes From a Wave-Following Platform During Six Experiments at Sea. Journal of Geophysical Research. Oceans, Wiley-Blackwell, 2019, 124 (6), pp.4290-4321. ⟨10.1029/2018JC014803⟩. ⟨insu-02160613⟩
Metrics
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