D'un projet pilote à EAS10
Le Mediterranean Forecasting System a commencé comme un projet pilote européen, de 1998 à 2001, dont le but était de montrer qu'on pouvait faire en temps quasi réel des prévisions à dix jours de tout le bassin. Il a mis en place des lignes de navires larguant des sondes de température tous les 12 milles nautiques, une station d'observation ancrée, l'usage de l'altimétrie satellitaire à mesure de son arrivée, et un modèle du bassin au 1/8°. À partir de janvier 2000, il a produit une analyse et une prévision de 10 jours une fois par semaine. Son document de qualité date encore de 2000 les analyses et les prévisions du système.
Un deuxième projet, MFSTEP, a couru de mars 2003 à juin 2006. Son modèle avait une grille au 1/16°, environ 6,5 km, et 72 niveaux, dans une grande boîte atlantique fermée à ses bords. Il est passé en mode opérationnel lors d'une démonstration de septembre 2004 à mars 2005 et, comme l'écrivaient Pinardi et Coppini en 2010, ne s'était pas arrêté depuis, avec une prévision à dix jours chaque jour. En 2009, Oddo et ses collègues ont rapporté une expérience jumelle sur 2004–2007 : la même boîte atlantique, ouverte et imbriquée dans un modèle d'océan mondial, a amélioré la salinité de l'eau atlantique entrant en Méditerranée ainsi que la montée et la descente saisonnières de son niveau.
Puis sont venues les vagues, d'abord du modèle WAM en 2010, qui donnait à l'océan son coefficient de traînée, puis un couplage dans les deux sens avec WaveWatch-III en 2013, et en 2015 le service sous Copernicus Marine. Le passage à la grille actuelle est venu en 2017 : 1/24° à l'horizontale, 141 niveaux contre 72, 39 fleuves. Les Dardanelles sont devenues une limite ouverte en 2019, et l'atmosphère est passée aux champs au 1/10° de l'ECMWF en décembre 2020. La marée est arrivée en mai 2021, avec la version EAS6, consignée comme un changement majeur du système de modélisation. Coppini et ses collègues, évaluant le système jusqu'en 2020, attribuaient encore une part de son erreur de salinité à l'absence de marée à Gibraltar.
Depuis 2022, une nouvelle version arrive chaque novembre. EAS7, en 2022, a amélioré la marée et changé le frottement dans les détroits de Gibraltar et de Messine. EAS8, en 2023, est passé à NEMO v4.2 et à un WaveWatch-III plus récent, reliés par le coupleur OASIS, et a commencé à assimiler des données in situ dans la boîte atlantique. EAS9, en 2024, a pris les débits quotidiens des fleuves d'EFAS, les planeurs sous-marins et une altimétrie plus fine. EAS10, le 25 novembre 2025, a apporté une nouvelle chaîne de prévision, un nouveau schéma d'assimilation et une nouvelle limite aux Dardanelles. Le centre méditerranéen de Copernicus Marine est dirigé par le CMCC, avec HCMR, OGS et CINECA comme membres du consortium.
La science : une petite marée, des détroits resserrés, une boîte atlantique
MedFS est une configuration régionale de NEMO v4.2, sur une grille au 1/24° et 141 niveaux, avec un pas de temps de 180 secondes. La surface se déplace librement et de façon non linéaire, et les niveaux s'étirent avec elle (coordonnées z-star) ; l'écoulement moyenné sur la profondeur est calculé à part, par pas plus courts, pour résoudre les ondes rapides en surface. Le mélange vertical dépend du nombre de Richardson, le frottement sur le fond suit une couche logarithmique. Le fond part de la grille à 30 secondes de GEBCO, filtrée puis modifiée à la main aux endroits critiques : près des détroits de Gibraltar et de Messine, parmi les îles de l'est de l'Adriatique et au bord de la boîte atlantique.
La marée est calculée dans le modèle, non ajoutée à celui-ci. Le potentiel de marée agit sur tout le domaine pour les 8 principales composantes de la Méditerranée, et aux limites atlantiques la marée entre sous forme de hauteurs tirées de FES2014 et de courants tirés du modèle TUGO. SMOC procède autrement : il ajoute une marée tirée de FES2014 à une circulation calculée sans marée. La marée est ici faible, typiquement 0,2 à 0,3 m dans le bassin occidental, mais elle compte : dans une expérience jumelle sur une version antérieure de cette configuration, avec et sans marée, McDonagh et ses collègues ont trouvé la couche de mélange hivernale plus profonde sur la plus grande partie du bassin, notamment là où se forment les eaux profondes et intermédiaires, et davantage d'eau profonde formée en Méditerranée occidentale.
La boîte atlantique est là pour la Méditerranée : le document de qualité dit que le modèle s'étend dans l'Atlantique pour mieux résoudre les échanges au détroit de Gibraltar. C'est la zone de raccord du modèle avec le système mondial, imbriquée dans les champs quotidiens de ce système au 1/12° et 50 niveaux. Ce même document donne une couverture excluant le golfe de Gascogne et la mer Noire, alors que la grille diffusée a de l'eau dans le sud du golfe de Gascogne, jusqu'à 45,15° N. À l'autre bout, la mer de Marmara n'est pas modélisée : depuis EAS10, un modèle à haute résolution des détroits turcs donne la température, la salinité et le niveau de la mer aux Dardanelles, et une climatologie quotidienne tirée d'un modèle plus simple de Marmara donne les vitesses.
L'océan est couplé dans les deux sens à WaveWatch-III v6.07, sur la même grille et au même pas de temps, toutes les heures. NEMO envoie l'écart de température entre l'air et la mer et son courant de surface, sur lequel les vagues se réfractent. Le modèle de vagues renvoie un seul champ, le coefficient de traînée neutre, qui sert à calculer la tension du vent sur l'eau. Le courant de surface correspond au premier niveau du modèle, à 1,02 m : Saily WR l'a trouvé égal au niveau supérieur des champs 3D à 0,0001 m/s près, sur 24 heures en novembre 2026, à Gibraltar, à Messine et à l'ouest de Gibraltar.
Comment un run est calculé
Le cycle quotidien démarre à 8 h 00 UTC. Il refait tourner les trois jours précédents avec les observations, une assimilation toutes les 24 heures, et l'analyse sur laquelle il s'achève lance une prévision de 240 heures couvrant le jour même et les neuf suivants. Copernicus Marine vise 16 h 00 UTC pour la livraison ; le 6 novembre 2026, le courant de surface horaire a été écrit à 13 h 05 UTC. Un cycle hebdomadaire démarre le lundi à 12 h 00 UTC et est livré le mardi à 16 h 00 UTC : il remonte 15 jours en arrière pour prendre la meilleure altimétrie disponible, retravaillant les 7 premiers en meilleure analyse et les 8 derniers en analyse ajustée, et s'achève lui aussi sur une prévision de 10 jours.
OceanVar2, le schéma 3D-Var du CMCC, corrige le modèle avec des profils de température et de salinité de flotteurs Argo, de planeurs sous-marins et de sondes XBT de navires, et avec l'anomalie du niveau de la mer le long des traces des satellites Altika, Cryosat, Jason, HY-2 et Sentinel-3 et 6. Ses erreurs d'ébauche varient chaque mois en chaque point de grille, tirées d'une réanalyse de 30 ans. Le nouvel opérateur de cette version porte l'altimétrie plus près de la côte. Dans la boîte atlantique, seuls les profils in situ sont pris, pas d'altimétrie. La température de surface de la mer par satellite entre autrement : elle corrige les flux de chaleur. Aucun courant mesuré ne figure parmi les données assimilées : les mouillages et les radars HF sont gardés à part, pour la validation.
Au-dessus de la mer, les champs au 1/10° de l'ECMWF pilotent le système par des formules bulk, toutes les heures sur les 3 premiers jours de prévision, toutes les 3 heures sur les 3 suivants, toutes les 6 heures sur les 4 derniers et pour l'analyse. Au-delà du troisième jour, un courant horaire n'est donc pas piloté par un vent horaire ; le modèle de vagues prend les mêmes champs. L'apport fluvial vient de 39 fleuves : des débits quotidiens d'EFAS v5.0 pour 38 d'entre eux, une climatologie mensuelle pour le Nil. Côté Atlantique, les limites prennent les champs quotidiens du système mondial, avec la marée ajoutée.
Le produit contient des moyennes horaires, que le manuel dit centrées à chaque demi-heure, des champs instantanés au quart d'heure en surface jusqu'à 4 jours à l'avance, des moyennes quotidiennes sans la marée et des moyennes mensuelles, avec une archive glissante de deux ans. Tous les champs sont livrés au centre de la maille après interpolation. Le rectangle compte 489 060 points de grille : comme l'a compté Saily WR en novembre 2026, environ 225 300 sont en mer, et un tiers d'entre eux, 75 653, se trouvent à l'ouest de 6° O dans l'Atlantique.
En mer
MedFS couvre toute la Méditerranée, de la mer d'Alboran au Levant, avec l'Adriatique et la mer Égée, et dans l'Atlantique les côtes du Portugal et de la Galice, la côte cantabrique jusqu'à Arcachon, et Madère. Les Canaries et la Bretagne sont en dehors, et il s'arrête aux Dardanelles. Sa grille dessine davantage ces eaux qu'une grille mondiale : dans un carré de ±0,08°, comme l'a mesuré Saily WR en novembre 2026, MedFS a 14 points en mer à Gibraltar contre 4 pour SMOC, 12 au large du cap Corse contre 2, aucun aux Dardanelles contre 4. Du 6 novembre à 12 h 00 UTC au 8 novembre à 12 h 00 UTC, le courant le plus fort dans un tel carré a été de 4,50 nœuds à Gibraltar contre 3,07 pour le courant total de SMOC, 1,00 au large du cap Corse contre 0,34, mais 0,63 dans le canal de Sicile contre 1,01. Ces chiffres montrent un écart entre deux modèles, non lequel a raison.
La validation des producteurs, sur 2022, est la plus solide pour la marée en tant que hauteur d'eau. Sur 98 marégraphes, l'écart quadratique moyen est de 1,03 cm pour la composante principale, M2, 0,54 cm pour S2, 0,41 cm pour K1 et 0,29 cm pour O1 ; sur les 35 marégraphes utilisés dans des études antérieures, la distance moyenne pour M2 est de 1,21 cm, contre 1,60 et 1,53 cm pour deux modèles plus anciens. Les amplitudes modélisées de M2 sont trop basses là où M2 est la plus forte (pente 0,86), et dans le golfe de Gabès elles s'écartent de plus de 4 cm de la marée mondiale TPXO9 là où M2 dépasse 25 cm. Ces chiffres parlent de la montée et de la descente de la mer, non de son courant.
Le courant lui-même repose sur bien moins. Près de la surface, les moyennes quotidiennes présentent un écart quadratique moyen de 0,13 m/s (0,25 nœud) avec 12 bouées ancrées côtières et de 0,15 m/s (0,29 nœud) avec 4 radars HF, pour des vitesses surtout inférieures à 0,3 m/s, avec des corrélations de 0,46 et 0,27 ; le modèle reste en deçà des vitesses observées les plus fortes (pentes 0,69 et 0,48). Les producteurs disent faible la robustesse statistique de cette analyse. Une moyenne quotidienne lisse la marée ; sur leurs cartes, aucun instrument ne se trouve à Gibraltar, à Messine ou à Bonifacio, ni dans la boîte atlantique, qui n'a pas non plus de ligne dans les tableaux de précision ; et aucune performance n'est donnée par échéance. À Gibraltar, le transport net sur 2019–2022 concorde avec les mesures de 2004 à 2009 (0,042 Sv contre 0,038), mais dans chaque sens le modèle transporte plus d'un tiers de plus : 1,10 Sv contre 0,81 vers l'est, 1,06 contre 0,78 vers l'ouest.
Une grille d'environ 4 km ne peut dessiner les détroits les plus étroits. Messine se resserre jusqu'à environ 3 km sur un seuil proche de 100 m de fond ; sur un maillage descendant à 50 m, Cucco et ses collègues y ont calculé jusqu'à 2,4 m/s en vives-eaux, et décrivent jusqu'à 2,5 m/s, environ 4,9 nœuds, avec des tourbillons derrière les caps. Imray donne jusqu'à 5 nœuds, avec des remous et des tourbillons. La plus forte moyenne horaire de MedFS à ±0,08° de Messine a été de 2,82 nœuds sur les deux jours ci-dessus, une fenêtre qui ne dit rien, dans un sens ou dans l'autre, des vives-eaux. Sur les graphiques de phase de la marée des producteurs, les marégraphes de la zone de Messine sont parmi les plus éloignés de la droite. Dans un détroit ou près de terre, les atlas de courants et les instructions nautiques restent la référence.
MedFS dans Saily WR
Saily WR prend le courant de surface horaire de MedFS sur le stockage public de Copernicus Marine, sur sa propre grille, sur 240 heures à partir de 0 h 00 UTC le jour de chaque run. Un serveur télécharge chaque nouveau run dès sa publication, et la page Données montre en direct sur quel run de MedFS se trouve l'application, son horizon et le rectangle qu'il couvre. Le stockage date chaque moyenne horaire de l'heure où elle commence : chaque heure écrite est donc la demi-somme des deux moyennes horaires qui l'entourent, et un pic s'en trouve un peu lissé. Par rapport aux champs instantanés au quart d'heure, sur 24 heures en novembre 2026, cela a réduit l'écart quadratique moyen de 0,22 à 0,09 m/s à Gibraltar et de 0,10 à 0,02 m/s à Messine. Comme l'exige la licence Copernicus Marine, les données sont créditées partout où elles apparaissent : « E.U. Copernicus Marine Service Information (CMEMS) ».
Il n'y a rien à choisir : dans ses eaux, une route navigue d'elle-même dans MedFS, par-dessus SMOC. Au-delà de ses 240 heures, ou là où aucun des quatre points de MedFS qui entourent la route n'a d'eau, la route prend SMOC. Une maille qui touche la terre garde MedFS, tiré de ses seuls points en eau : la route ne passe à SMOC, sur une grille plus grossière, que dans un port ou une passe que MedFS ne voit pas. Le manuel de Copernicus ne mentionne pas de dérive des vagues dans ce courant, là où SMOC l'ajoute explicitement.
Au bord du domaine, notamment à 45,15° N dans l'Atlantique et à 17,29° O, une route passe d'un courant à l'autre sans transition, si bien que le courant qu'elle rencontre peut y faire un saut. Entre 45,15° N et les 46° N d'AMM15, elle navigue dans SMOC. Le résumé de la route nomme chaque courant qu'elle a traversé, dans l'ordre, par exemple « MedFS, puis SMOC » ; sur une route naviguée dans plusieurs, le tableau de marche, à l'écran comme imprimé, nomme la source de chaque bord, et le CSV a une colonne « Source du courant ». Sur la carte de routage, le calque Courant montre MedFS dans ses eaux et SMOC autour.
Si Copernicus cesse de publier, le dernier run reste utilisé jusqu'à sa dernière échéance, même vieux de plusieurs jours. Sur un long trajet, dont le pas de temps dure des heures, un tronçon garde une seule valeur de courant sur toute sa longueur alors qu'un courant de marée peut s'y inverser, si bien que le temps gagné dans un détroit peut être surestimé. Par vent très faible contre le courant, une route peut aussi s'arrêter avant sa destination. Et Saily WR n'a pas comparé le courant de MedFS à des observations. Un routeur exploite tout champ plus détaillé, juste ou faux : rien ici ne dit qu'une route naviguée dans MedFS est plus proche de la réalité qu'une route naviguée dans SMOC, et la boîte atlantique est la zone de raccord du modèle, non une zone où son courant a été validé.
Sources
- The Mediterranean ocean forecasting system : first phase of implementation (1998–2001), Pinardi et al., Annales Geophysicae (2003)
- Operational oceanography in the Mediterranean Sea : the second stage of development, Pinardi et Coppini, Ocean Science (2010)
- A high-resolution free-surface model of the Mediterranean Sea, Tonani et al., Ocean Science (2008)
- A nested Atlantic-Mediterranean Sea general circulation model for operational forecasting, Oddo et al., Ocean Science (2009)
- A 1/24 degree resolution Mediterranean analysis and forecasting physical system for the Copernicus Marine Service : description and skill assessment, Clementi et al., résumé, EGU General Assembly (2018)
- The Mediterranean Forecasting System – Part 1 : Evolution and performance, Coppini et al., Ocean Science (2023)
- The characteristics of tides and their effects on the general circulation of the Mediterranean Sea, McDonagh et al., Ocean Science (2024)
- Hydrodynamic modelling of coastal seas : the role of tidal dynamics in the Messina Strait, Western Mediterranean Sea, Cucco et al., Natural Hazards and Earth System Sciences (2016)
- Product User Manual for MEDSEA_ANALYSISFORECAST_PHY_006_013, issue 2.5, Copernicus Marine Service (2025)
- Quality Information Document for MEDSEA_ANALYSISFORECAST_PHY_006_013, issue 2.6, Copernicus Marine Service (2025)
- Mediterranean Sea Physics Analysis and Forecast, Copernicus Marine Service (2026)
- Currents, 2D, hourly : the dataset's catalogue entry, Copernicus Marine Service (2026)
- Mediterranean – Monitoring Forecasting Centre (MED MFC), Copernicus Marine Service (2026)
- Product User Manual for GLOBAL_ANALYSISFORECAST_PHY_001_024, issue 2.4, Copernicus Marine Service (2026)
- Service commitments and licence, Copernicus Marine Service (2026)
- Mastering the Strait of Messina : Navigating the Mediterranean's most famous currents, Imray