VODA: Variational Ocean Data Assimilation for multi-scale applications.

National audienceThe key importance of data assimilation to oceanography and in particular to the development of operational oceanography is now well recognized. A wide range of ocean research and applications depends upon the prompt and dependable availability of ocean information products. The field of physical oceanography has matured to a point where it is now conceivable to combine numerical models and observations via data assimilation to provide ocean analysis and prediction products on various spatial and time scales. Several operational or research data assimilation systems exist in oceanography, mostly based on relatively simple sequential estimation methods. The aim of this project is to go a step further and to develop and implement advanced data assimilation techniques based on four-dimensional variational methods in a state-of-the-art modelling framework of the ocean that includes configurations ranging from low-resolution global scale to high-resolution basin scale. To achieve these goals, we need to improve and extend an existing variational data assimilation system, to develop new, innovative numerical algorithms, and to demonstrate the feasibility of variational assimilation in configurations where it has not yet been proven. The project builds on the NEMO (Nucleus for European Modelling of the Ocean) framework and the NEMOVAR (NEMO VARiational data assimilation system) initiative, both having been already adopted by the operational community. It also provides a valuable research platform for the scientific community. This project leads to improved techniques for ocean forecasting. The societal benefit will be an increased knowledge of the marine environment, ocean climate, predictive skill for societal, industrial, and commercial benefit, tactical and strategic advantage, as well as the provision of a comprehensive and integrated approach to the oceans.L'importance clé de l'assimilation de données pour l'océanographie et en particulier l'océanographie opérationnelle est maintenant bien reconnue. Un large spectre de recherches et d'applications dépend de la disponibilité rapide de produits informatifs océaniques. Le domaine de l'océanographie physique a maintenant atteint une maturité suffisante pour permettre de combiner les informations issues des modèles numériques et celles issues des observations au moyen des méthodes dites d'assimilation de données. Cela permet de fournir des analyses et des prévisions océaniques pour diverses échelles temporelles et spatiales. L'objectif du projet VODA est de développer et mettre en place des techniques avancées d'assimilation de données basées sur des méthodes de contrôle optimal, appliquées à la plateforme de modélisation océanique européenne NEMO (Nucleus for European Modelling of the Ocean) et sur des configurations allant de l'océan global basse résolution à des domaines régionaux à haute résolution en se basant sur l'outil développé dans le cadre de l'initiative NEMOVAR (assimilation variationnelle pour NEMO). Outre les applications opérationnelles, ce projet permettra de fournir une plateforme de recherche précieuse pour la communauté scientifique de l'océanographie numérique