Evaluation de la dynamique océanique à haute résolution satellitaire SST par fusion de données à différentes échelles spatiales

Résumé : La détermination du champ de vitesses à partir d'acquisitions synoptiques des océans par imagerie satellitaire à haute résolution spatiale (par exemple la température de surface SST correspondant à des données pour lesquelles le pixel représente une surface de 4km2 ou moins) consiste habituellement à considérer plusieurs occurrences temporelles et à estimer un champ de vitesse en utilisant des méthodes statistiques ou des caractéristiques image (flot optique). La signification physique des champs de vitesses ainsi obtenus est loin d'être établie, compte tenu du caractère turbulent et intermittent de la dynamique océanique. Dans cette étude, nous exposons une approche nouvelle et radicalement différente, fondée sur la fusion de données acquises à des échelles spatiales différentes mais correspondant à une même acquisition temporelle, et consistant à propager à travers les échelles spatiales la dynamique obtenue à basse résolution par des données altimétriques (géostrophiques ou agéostrophiques) vers la haute résolution des données SST. On obtient de cette manière une évaluation de la dynamique océanique à la résolution SST validée par des données de simulation issues d'un modèle (ROMS -Regional Ocean Modelling System). Cette approche à base de fusion de données suppose la connaissance des phénomènes de transferts d'énergie entre les échelles spatiales d'un signal turbulent. Nous détaillons une approche microcanonique (le formalisme multiéchelles microcanonique) qui permet cette détermination, et qui est issue de développement récents et généraux en analyse non-linéaire des signaux complexes, ce qui permet d'envisager sa généralisation pour la fusion de données complexes et turbulentes en météorologie.