The assessment of the uncertainty of the hydrodynamical SYMPHONIE2015 model and its implications for Lagrangian dispersal studies
L'évaluation de l'incertitude du modèle hydrodynamique SYMPHONIE2015 et ses implications pour des études sur la dispersion Lagrangienne
Résumé
To give sound management advice, the connectivity in coastal areas must be thoroughly understood. The red thread throughout this PhD is analysing the uncertainty of the SYMPHONIE2015 model and its effect on larval dispersal simulations. In the first chapter, the robustness of the model to assumption violation was tested. This was done by calculating six relative and absolute statistical indicators during and outside of wind, wave and stratification events. The results showed that the model’s performance is not affected by these events. In the second chapter, the instant error was calculated. Then, the cumulative error distributions were compared to each other in space and time. In time, the intraseasonal differences in error distributions were smaller than the interseasonal ones. In space, eight groups of error distributions could be formed. No link was found between the model’s performance and stratification, water depth, resolution and bathymetry slope. However, a strong correlation between the current speed and the error distributions was found. In chapter three, the instant error was added as noise to the Lagrangian dispersal simulations and compared to the original run to assess the effect of the models’ error on connectivity. The median difference in transfer rate between the runs with and without noise around zero. However, the relative difference in transfer rate can vary from -100% to 100%. Knowing the uncertainties in dispersal simulations can aid in using them for management advice.
Pour donner de bons conseils de gestion, la connectivité dans les zones côtières doit être parfaitement comprise. Le fil rouge de cette thèse est l'analyse de l'incertitude du modèle SYMPHONIE2015 et son effet sur les simulations de dispersion larvaire. Dans le premier chapitre, la robustesse du modèle à la violation des hypothèses a été testée. Cela a été fait en calculant six indicateurs statistiques relatifs et absolus pendant et en dehors des événements de vent, de vagues et de stratification. Les résultats ont montré que les performances du modèle ne sont pas affectées par ces événements. Dans le deuxième chapitre, l'erreur instantanée a été calculée. Ensuite, les distributions d'erreurs cumulées ont été comparées les unes aux autres dans l'espace et dans le temps. Avec le temps, les différences intrasaisonnières dans les distributions d'erreurs étaient plus petites que les différences intersaisonnières. Dans l'espace, huit groupes de distributions d'erreurs pourraient être formés. Aucun lien n'a été trouvé entre les performances du modèle et la stratification, la profondeur d’eau, la résolution et la pente. Cependant, une forte corrélation entre la vitesse du courant et les distributions d'erreurs a été trouvée. Dans le chapitre trois, l'erreur instantanée a été ajoutée en tant que bruit aux simulations de dispersion lagrangienne et comparée à l'exécution initiale pour évaluer l'effet de l'erreur des modèles sur la connectivité. La différence médiane de taux de transfert entre les analyses avec et sans bruit est nulle pour la plupart des zones. Cependant, la différence relative de taux de transfert peut varier de -100 % à 100 %. Connaître les incertitudes dans les simulations de dispersion peut aider à les utiliser pour des conseils de gestion.
Origine : Version validée par le jury (STAR)