FY 1996

Data preparation for the open-ocean validation of TOPEX/POSEIDON sea level in the western equatorial Pacific

Gourdeau, L., J. Picaut, M.-J. Langlade, A. Busalacchi, E. Hackert, M. McPhaden, P. Freitag, F. González, M. Eble, and R. Weller

In Notes Techniques, No. 12, Sciences de la Mer, Oceanographie Physique, ORSTOM, 43 pp (1995)

During the verification phase of the TOPEX/POSEIDON radar altimeter mission a rigorous open-ocean validation experiment was conducted in the western equatorial Pacific Ocean. From August-September, 1992 to February-March, 1993 two TOGA-TAO moorings at 2°S-156°E (1739 m depth) and 2°S-164.4°E (4400 m depth) were enhanced with additional temperature, conductivity, and pressure sensors to measure precisely the dynamic height from the surface to the bottom at 5-min intervals directly beneath two TOPEX/POSEIDON crossovers. Nearby bottom pressure gauges and inverted echo sounders were deployed as well. A pre-deployment design study using full depth CTD casts indicated this suite of instruments was capable of measuring sea surface height fluctuations to within 1-2 cm. This was confirmed by further post-deployment analyses. The validation experiment also benefitted from a comprehensive set of ocean-atmosphere measurements that were made in the region during the TOGA-COARE Intensive Observation Phase of November, 1992-February, 1993. This technical report documents the instrumentation, operations at sea, and moored data processing including the techniques used to fill data gaps, interpolation in time and the vertical, and the computation of salinity and pressure. These steps have produced time series of temperature, salinity and pressure sampled at 5-minute intervals for each sensor along the mooring line. The improvement upon dynamic height estimates including a budget error is analyzed. Processing of the different external data such as bottom and sea surface pressure sensors, and TOPEX/POSEIDON altimetric data are also explained.

Durant la période de vérification de la mission altimétrique franco-américaine TOPEX/POSEIDON, une expérience de validation rigoureuse des mesures altimètriques a été effectuée en plein océan dans l'ouest du Pacifique équatorial. Entre août-septembre 1992 et février-mars 1993, deux mouillages du réseau multinational TOGA-TAO situés à 2°S-156°E (profondeur 1739 m) et à 2°S-164,4°E (profondeur 4400 m) ont été equipés de capteurs supplémentaires de température, salinité et pression afin de mesurer très précisément, toutes les cinq minutes, les hauteurs dynamiques de la surface jusqu'au fond, juste sur deux points de croisement des traces au sol du satellite TOPEX/POSEIDON. Parallèlement, des écho sondeurs inversés et des capteurs de pression ont été déployés sur le fond à proximité des deux mouillages. Une étude préliminaire, confirmée par la suite, utilisant des mesures effectuées avec des sondes CTD, montre que l'ensemble des instruments le long des deux mouillages permet de mesurer les fluctuations des hauteurs dynamiques de surface avec une précision de 1 à 2 cm dyn. Cette expérience de validation a aussi bénéficié de données très complètes collectées dans cette même région durant la Période d'Observations Intensives du programme international TOGA-COARE entre novembre 1992 et février 1993. Ce rapport technique détaille les différents instruments utilisés avec leurs calibrations et leur temps de fonctionnement. Les traitements des données du mouillage comme par exemple le bouchage des trous, les interpolations temporelle et sur la verticale, les déterminations des salinités et pressions sont décrits. A l'issue du traitement, nous disposons de series temporelles tous les cinq minutes en salinité, température et pression pour chaque capteur du mouillage. En final, des tests d'erreur sur la hauteur dynamique sont efféctués. Le traitement des autres données extérieures aux mouillages comme les pressions au fond ou à la surface ainsi que celui des données altimétriques TOPEX/POSEIDON sont également expliqués.