The oil spill behaviour model of the Canadian atmospheric environment service Part I: Theory and model evaluation

Abstract

This paper describes a model to simulate the behaviour of oil spills in marine environments. The model includes parametrizations of various physical processes representing the movement and weathering of an oil slick. The movement of the slick is affected by wind‐driven, tidal and residual water currents. Turbulent dispersion is an important mechanism influencing the horizontal spreading of the slick for time periods greater than about a day.

The model is used to simulate successfully the movement of spill‐following buoys deployed in the Bay of Fundy, where some of the strongest tidal currents in the world occur. The ability of the model to simulate the horizontal spreading of an oil slick was evaluated with observed data from the Argo Merchant oil spill for a 10‐day period. It was found that the observed shape and extent of the spill could be fairly well described by the parametrization of turbulent dispersion effects.

Résumé

On décrit dans la présente étude un modèle qui simule le comportement du versement du pétrole dans un milieu marin. Le modèle inclut la paramétrisation de plusieurs processus physiques qui gouvernent le déplacement et la dissipation du déversement du pétrole. Le déplacement du déversement est influencé par les courants marins générés par le vent, par ceux des marées, et par d'autres courants résiduels. La dispersion turbulente est un mécanisme important qui influence l'épandage horizontal du déversement au cours de périodes surpassant un jour à peu près.

Le modèle a réussi à simuler le déplacement des bouées poursuivant le déversement, déployées dans la baie de Fundy, où se retrouvent les courants de marée les plus forts au monde. La capacité du modèle à simuler l'épandage du pétrole a été évaluée au cours d'une période de 10 jours à l'aide de données observées au cours du déversement du pétrole d‘Argo Merchant. On trouve que la forme et étendue du déversement peuvent être adéquatement représentées à partir de la paramétrisation des effets de la dispersion turbulente.