Passive acoustic monitoring from profiling floats as a pathway to scalable autonomous observations of global surface wind
Rattachement africain : fr, ca, us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.
Le résumé fourni par la source
Wind forcing plays a pivotal role in driving upper-ocean physical and biogeochemical processes, yet direct wind observations remain sparse in many regions of the global ocean. While passive acoustics have been used to estimate wind speed from moored and mobile platforms, their application to profiling floats has been demonstrated only in limited cases. Here we report the first deployment of a biogeochemical profiling float equipped with a passive acoustic sensor explicitly designed for wind retrieval, aimed at detecting wind-driven surface signals from depth. The float was deployed in the northwestern Mediterranean Sea near the DYFAMED (DYnamique des Flux Atmosphériques en MEDiterranée) meteorological buoy from February to April 2025 and operated at parking depths of 500–1000 m. We demonstrate that wind speed can be successfully retrieved from subsurface ambient noise using established acoustic algorithms, with float-derived estimates showing good agreement with collocated surface observations. To evaluate scalability to remote regions, we simulate a remote deployment scenario by refitting the acoustic model of Nystuen et al. (2015) using ERA5 reanalysis as a reference for surface wind. The ERA5-based calibration performs well under moderate winds but exhibits systematic high-wind bias (≥ 10 m s −1 ). Finally, we apply a residual learning framework to correct these estimates using a limited subset of DYFAMED wind data, simulating conditions where only brief surface observations are available. The corrected wind time series achieved a 38.6 % reduction in RMSE, demonstrating the effectiveness of combining reanalysis with sparse in-situ calibration. This framework improves agreement with in-situ wind observations relative to reanalysis alone, supporting a scalable strategy for float-based wind monitoring in data-sparse ocean regions. Such capability has direct implications for improving estimates of air–sea exchanges, interpreting biogeochemical fluxes, and advancing climate-relevant ocean observing.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Passive acoustic monitoring from profiling floats as a pathway to scalable autonomous observations of global surface wind
- Date Crossref
- 13/01/2026
- Éditeur
- Copernicus GmbH
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Laboratoire d’Océanographie de Villefranche pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Université du Québec à Rimouski Institut des sciences de la mer (ISMER) pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Institut des sciences de la mer pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Centre National de la Recherche Scientifique pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Université de Bretagne Occidentale pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Laboratoire des Sciences et Techniques de l’Information de la Communication et de la Connaissance pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Scripps Institution of Oceanography pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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University of California San Diego Marine Physical Laboratory pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Centre d'Etudes Biologiques de Chizé pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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NKE Instrumentation (France) pays non établi dans la noticeEntreprise
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Sorbonne Université CNRS pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Observatoire des sciences de l'Univers Paris-Centre Ecce Terra pays non établi dans la noticeStructure de recherche
Laboratoire d’Océanographie de Villefranche, Institut des sciences de la mer (ISMER) — Université du Québec à Rimouski et Institut des sciences de la mer, avec 9 autres affiliations.
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