Percer les secrets du vent à la surface de l'océan grâce aux LiDAR scannants

L'objectif ? Mesurer le vent au plus proche de la surface de l'eau, dans les premiers mètre au-dessus des vagues. Une mesure rendue possible grâce à des LiDARs scannants capables de balayer l'horizon à plusieurs kilomètres du rivage.

Belle-Île-en-Mer n'a pas été choisie par hasard. L'île bénéficie d'une exposition directe à l'Atlantique, une longue étendue d'eau libre sur laquelle le vent se développe pleinement, ainsi que des vents forts et réguliers, conditions idéales pour ce type de mesures. La falaise de la pointe du Talut offre un point de vue dégagé sur la mer et sur une bouée houlographe qui mesure en continu les conditions de mer.
 
L'installation s'est déroulée avec succès. Les données collectées permettront de mieux comprendre les échanges entre le vent et les vagues, notamment en cas de fortes vagues, un enjeu clé pour la modélisation climatique et le développement de l'éolien en mer. Les capteurs au sémaphore (2 LiDARs scannant, 1 LiDAR profileur, 1 mât metéo avec 1 capteur du vent 3D et 3 capteurs de températures).

Début de la campagne d’essai pour le projet PRAMAG

Cette nouvelle campagne d’essais s’inscrit dans le projet PRAMAG, financé par l’Agence nationale de la recherche (anr) et l’Agence de l’innovation de défense (AID). Ce projet a pour but d’observer les interactions entre le vent et les vagues, et surtout les échanges d’énergie des vagues vers  le vent. En effet, si en règle générale le vent qui souffle sur la mer forme une houle, parfois, même si le vent s’arrête, la houle continue et peut avoir une rétroaction sur l’atmosphère. L’objectif de cette campagne de mesure est d’observer ce phénomène.
 
Ce projet est dual, c’est-à-dire avec des visées à la fois civiles et militaires.

• Civiles : améliorer la connaissance de la physique, améliorer la prédiction du climat, mieux comprendre l’impact d’une mer agitée sur l’éolien flottant.
• Militaires : mieux estimer la portée des radars. 

Une première campagne d’essai a eu lieu en 2023 avec un seul LiDAR scannant dans le cadre du projet CARNOT MERS ExplOr. Voir l’article sur « ExplOr 2023 ».

3 partenaires, 3 méthodes de mesures complémentaires

PRAMAG est un projet collaboratif, en partenariat avec des structures de recherche qui utilisent des méthodes de mesures complémentaires.
 

• Les LiDARs installés par l’équipe DAUC du Laboratoire de recherche en Hydrodynamique, Énergétique et Environnement Atmosphérique (LHÉEA – Centrale Nantes/CNRS) mesurent le profil moyen et de turbulence du vent entre la surface et 150 m au-dessus de la mer..
• Les petits flotteurs (2x2 m) déployés par l’Institut Méditerranéen (MIO – AMU/CNRS/IRD/UTLN) mesurent les échanges d’énergie et de chaleur à la surface de la mer.
• Les drones quadricoptères (4 rotors) du Centre National de Recherches Météorologiques (CNRM – Météo France/CNRS) mesurent le profil de température et d’humidité dans les premières dizaines de mètres au-dessus de la surface.