The HOMONIM-3 project is driven by Meteo-France and Shom under the project management of the DGPR (Direction Generale de la Prevention des Risques) and is aiming at improving the operational capacity to model the coastal sea level and waves to help the crisis management of the marine flooding. The main project developments will be presented, concerning the new coastal atlantic configuration of the TOLOSA-SW sea level model, the calibration of the storm surges ensemble forecast, the implementation of a waves ensemble forecasting system for the coasts, the coupled modelisation of the waves and the ocean at a very high resolution for the North Aquitaine shore, and the non-hydrostatic modelisation. All these results may be useful for the flood forecasting models, near the estuaries or the river mouths, by providing more realistic maritime boundary conditions that will be consistent with the forecasts used by the national VVS (early warning for waves and marine flooding) system, as well as an information on the previsibility of the models for a given day or on the existence of alternative maritime scenarios for the same day.

RÉSUMÉLe projet HOMONIM phase 3 est mené par MétéoFrance et le Shom sous la maîtrise d’ouvrage de la Direction Générale de la Prévention des Risques (DGPR). Il vise à améliorer les capacités opérationnelles de modélisation des niveaux marins et des vagues à la côte pour aider la gestion du risque de submersion marine. Les principaux travaux de R&D en cours et à venir dans le projet HOMONIM3 sont abordés dans cet article : configuration de façade Manche – Atlantique du nouveau modèle de niveau marin TOLOSASW, calibration de la prévision d’ensemble (PE) de surcotes, mise en place d’une PE des vagues en côtier, modélisation couplée vagues/niveaux/courants à très haute résolution, pour le littoral Nord-Aquitain, et la modélisation non hydrostatique. Ces résultats sont susceptibles de servir aux modèles de prévision des inondations à proximité des estuaires ou des fleuves près de leur embouchure, en leur fournissant, sur leur frontière maritime, une condition limite plus réaliste, et cohérente avec les prévisions utilisées pour le dispositif de la Vigilance Vagues-Submersion (VVS), ainsi qu’une information, pour un jour donné, sur la prévisibilité des modèles ou sur l’existence de scénarios océaniques alternatifs.

Résumé : Le projet HOMONIM Historique, Observation, MOdélisation des NIveaux Marins est un projet commun du SHOM et de Météo-France, sous maîtrise d’ouvrage de la Direction Générale pour la Prévention des Risques (DGPR). Il s’attache depuis plusieurs années à développer une capacité de prévision multi-échelle des surcotes et des vagues jusqu’à la côte, à l’état de l’art, compatible avec les contraintes de mise en œuvre opérationnelle, et avec pour applications principales d’alimenter le dispositif de vigilance vagues-submersion de Météo-France et de mieux anticiper le risque de submersion marine. La phase-3 du projet, qui va débuter au premier semestre 2020, a pour objectif : de contribuer à enrichir le patrimoine de données de référence existant (données bathymétriques, forçage météorologiques,...), d’améliorer le réalisme des modèles opérationnels à proximité immédiate de la côte, de fournir un contexte de modélisation très haute résolution, de référence, adapté à l’alimentation et l’interfaçage d’autres capacités de modélisation locale, des modèles de débordement ou d’outils empirique d’estimation d’impact à terre, de mieux appréhender les incertitudes sur les prévisions liées aux forçages atmosphériques et aux modèles mis en œuvre, de préparer la modélisation fine des processus littoraux pour un usage opérationnel ultérieur, tout en maîtrisant les enjeux de production opérationnelle temps réel en termes de temps calcul, de robustesse et de volumes de données générés par les chaînes opérées. Mots-clés : Submersions marines, Surcote, Vagues, Prévision, Vigilance, Opérationnalité

Winds, waves and storm surges can inflict severe damage in coastal areas. In order to improve preparedness for such events, a better understanding of storm-induced coastal flooding episodes is necessary. To this end, this paper highlights the use of atmospheric downscaling techniques in order to improve wave and storm surge hindcasts. The downscaling techniques used here are based on existing European Centre for Medium-Range Weather Forecasts reanalyses (ERA-20C, ERA-40 and ERA-Interim). The results show that the 10 km resolution data forcing provided by a down-scaled atmospheric model gives a better wave and surge hind-cast compared to using data directly from the reanalysis. Furthermore, the analysis of the most extreme mid-latitude cyclones indicates that a four-dimensional blending approach improves the whole process, as it assimilates more small-scale processes in the initial conditions. Our approach has been successfully applied to ERA-20C (the 20th century reanalysis).

Les modèles HYCOM et Wavewatch III seront implémentés dans la chaîne opérationnelle de Vigilance Vague Submersion de Météo-France d'ici 2015 (projet HOMONIM).Dans ce papier sont présentés une évaluation des performances de ces modèles sur des rejeux de tempêtes, et les résultats d'un premier couplage via la prise en compte de la rugosité de surface dans le modèle de surcote et l'effet des courants et variation des niveaux dans le modèle de vagues.

500 words max): One of the main objectives of the European research project INCREO is to improve the wind forcing for the wave and storm surge models. For this purpose a down-scaling technique is implemented in the french atmospheric model Arpege. More than 20 severe storms conditions during the last forty years are selected in order to investigate the impact of using such wind fields in the wave and storm surge forecasting systems. The operational wave model of Meteo-France MFWAM is used in this study. The wave model MFWAM is based on the ECWAM code with a new dissipation by wave breaking developed by Ardhuin et al. (2010). Another new term describing the damping of swell by the air friction is also used. In other respects, The operational surge model of Meteo-France is a barotropic 2-dimensional version of HYCOM model. The results from the wave model are compared to the available altimeter data. The statistical analysis shows that the bias and root mean square errors are well reduced when using the down-scaled ARPEGE winds in comparison with the wind forcing from interpolated Erainterim winds. The same trend is observed when the results are compared to French buoys in the Mediterranean sea and the Atlantic ocean. The impact of down-scaled winds are also discussed regarding to storm surges results during the events in the Mediterranean sea and the Atlantic ocean. 1Abstracts should be provided in Arial font size 11 point. The body of the text should be no more than 500 words, not including references.