Préface - IMO

Troisième Forum R&D La lutte en mer contre les pollutions par hydrocarbures lourds et visqueux – Présentations de posters
de la zone (observation depuis la côte ou un navire), par les conditions climatiques (observation
aérienne) et permettent rarement de fournir les preuves d’une présence de pétrole immergé dans une
colonne d’eau. Par conséquent, ces informations ne peuvent être utilisées comme conditions initiales
pour la prévision du déplacement et du comportement de la marée noire. Pour combiner au mieux les
meilleures caractéristiques des projections et des méthodes de détection, il faut procéder à
l’assimilation des données d’observation disponibles dans le système de projection. L’approche
résultant du système de projection de réaction rapide en cas de pollution pétrolière pour la mer du
Japon (Varlamov, 2001) est décrite et commentée dans son application à la simulation de déversement
du Nakhodka dans la mer du Japon en janvier 1997.
SYSTEME DE SIMULATION DE POLLUTION PAR LE PETROLE
Le système de prévision et de simulation de marée noire développé et adopté dans le cadre d’une
action rapide aux déversements de pétrole dans la Mer du Japon comprend les parties suivantes. Il
s’agit tout d’abord de la base de données du système, qui contient les informations nécessaires pour le
bon fonctionnement du système : données géographiques et environnementales, informations sur les
propriétés du pétrole, etc. Ensuite, il y a le sous-système de traitement des données météorologiques,
les modèles de courants de la Mer du Japon (OCM) et le modèle de simulation de pollution par
pétrole. L’analyse des résultats et les présentations sont effectuées dans une application graphique
MATLAB. Le système de projection est principalement orienté vers les prévisions opérationnelles du
comportement et de la trajectoire de la marée noire, bien qu’il soit également utilisé à des fins de
recherche et d’enseignement. Une description de ce système se trouve dans {Varlamov, 2001,
Varlamov et al., 2000}.
Le modèle de la pollution en tant que partie du système présente le pétrole déversé comme un
ensemble de particules. Chacune d’elle est caractérisée par sa position en plan et en profondeur, son
diamètre et ses propriétés physiques (densité initiale, viscosité, fraction d’eau dans le pétrole, fraction
évaporée, fraction dégradée, etc.). Une méthode de pistage des particules est adoptée et comprend les
effets du déplacement du pétrole par le vent et les courants marins, la flottabilité, la diffusion aléatoire
tridimensionnelle et l’interaction entre le littoral et le pétrole. La nappe de pétrole flottant en surface
présente un déplacement horizontal supplémentaire du fait des courants marins de surface, générés par
le vent de surface et vérifié par une relation empirique proportionnelle à la vitesse du vent avec un
certain angle de déflexion.
Il convient d’adapter les paramètres d’évaporation du pétrole (Fingas, 1996) et d’émulsion
(Mackay et al., 1980) à la surface de l’eau, ainsi que ceux de la dégradation biochimique dans la
colonne d’eau. Cela a pour effet de modifier la viscosité et la densité de l’émulsion de pétrole. La
dernière valeur ainsi que la dimension de la particule influencent la flottabilité du pétrole et par
conséquent la pénétration du pétrole dans l’eau (formation d’une dispersion). Une technique de
marche aléatoire est utilisée pour simuler un mélange horizontal et vertical turbulent. Les barèmes de
temps de mélange dépendent du vent en surface et des courants, avec un taux plus important lorsque
le temps est à la tempête. Par temps calme, les particules de pétrole peuvent remonter à la surface par
l’effet de flottabilité.
ASSIMILATION DES DONNEES D’OBSERVATION
La façon la plus simple d’utiliser les informations en étant à des endroits de pollution observés est
de redémarrer la simulation de celle-ci en utilisant la distribution de pétrole observée dans les
conditions initiales. Cependant, cela est souvent impossible à réaliser. Des exemples d’information
d’observations disponibles sont présentés dans l’illustration 1. Le tableau supérieur représente l’image
du satellite de l’agence spatiale canadienne, le RADARSAT SAR (RADARSAT, 1997) du 11 janvier
1997, après correction géographique. Le tableau inférieur présente un exemple de carte de
propagation du pétrole préparée par l’Agence Japonaise de la Sécurité Maritime durant un accident,
reposant principalement sur des observations faites depuis les hélicoptères et les navires. Ces deux
images démontrent que même la vue satellite n’a pas pu couvrir toute l’étendue de la marée noire,
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