The Gulf of Cadiz as a natural laboratory for the validation and exploitation of coastal altimetry and model data

Hydrodynamic models and satellite altimetry can be complementary tools for the study of sea level variations. Nowadays, users of these tools demand high quality products in coastal zones. In this sense, this doctoral dissertation focusses on the validation of innovative products that entail an advance in the understanding of sea level variation in coastal areas. The study was carried out in the Gulf of Cadiz (GoC), an important region that connects the Atlantic Ocean and the Mediterranean Sea, although other study areas were also used to strengthen the analysis. The research was performed using: in-situ data, sea level altimetry measurements from Sentinel-3 SRAL, and observations from a hydrodynamic model implemented in the main study area. The in-situ data were used to validate the altimetry measurements, as well as to calibrate and validate the numerical model. Different specific objectives were proposed. The first was to determine the quality of altimetric data in coastal areas from the new Sentinel-3 space mission. The second one to implement the Delft3D model in the Guadalquivir river estuary and part of the Gulf of Cadiz continental shelf with the aim of understanding the river discharges effect on the sea level variability. And the third one to apply new processing techniques for the altimetry signal that will allow us to provide the best quality product for the study of the sea level within the Gulf of Cadiz.

I modelli idrodinamici e l'altimetria satellitare possono essere strumenti complementari per lo studio delle variazioni del livello del mare. Al giorno d’oggi, gli utenti di questi strumenti richiedono prodotti di alta qualità nelle zone costiere. Con questo scopo, questa tesi di dottorato verte sulla validazione di prodotti innovativi che comportano un progresso nella comprensione della variazione del livello del mare nelle zone costiere. Lo studio è stato condotto nel Golfo di Cadice (GoC), un'importante regione che collega l'Oceano Atlantico e il Mar Mediterraneo, sebbene siano state utilizzate anche altre aree di studio per validare l'analisi. La ricerca è stata svolta utilizzando: dati in situ, misure altimetriche del livello del mare da Sentinel-3 SRAL e osservazioni da un modello idrodinamico implementato nella principale area di studio. I dati in situ sono stati utilizzati per convalidare le misure altimetriche, così come per calibrare e convalidare il modello numerico. I modelli idrodinamici e l'altimetria satellitare possono essere strumenti complementari per lo studio delle variazioni del livello del mare. Al giorno d’oggi, gli utenti di questi strumenti richiedono prodotti di alta qualità nelle zone costiere. Con questo scopo, questa tesi di dottorato verte sulla validazione di prodotti innovativi che comportano un progresso nella comprensione della variazione del livello del mare nelle zone costiere. Lo studio è stato condotto nel Golfo di Cadice (GoC), un'importante regione che collega l'Oceano Atlantico e il Mar Mediterraneo, sebbene siano state utilizzate anche altre aree di studio per validare l'analisi. La ricerca è stata svolta utilizzando: dati in situ, misure altimetriche del livello del mare da Sentinel-3 SRAL e osservazioni da un modello idrodinamico implementato nella principale area di studio. I dati in situ sono stati utilizzati per convalidare le misure altimetriche, così come per calibrare e convalidare il modello numerico. I risultati ottenuti evidenziano il potenziale dell'implementazione di dati altimetrici validati e modelli idrodinamici negli studi sul livello del mare. Inoltre, la metodologia qui descritta può essere utile per convalidare i dati altimetrici, così come per implementare il modello Delft3D in altre aree costiere.