Axes

Modélisation pour les écoulements océaniques et atmosphériques

Les modèles numériques actuels de l’océan et de l’atmosphère font face à un certain nombre de problèmes bien identifiés. Ceux-ci sont notamment reliés au manque de résolution horizontale et verticale de la grille de calcul et requièrent à la fois une paramétrisation des échelles non résolues (sous mailles) et une maitrise des erreurs de troncature pour satisfaire la physique particulière de ces fluides en rotation et fortement stratifiés.
Les modèles couplés océan-atmosphère sont de plus en plus utilisés pour des applications allant des échelles globales aux échelles régionales. L’évaluation de la fiabilité de ces modèles couplés est un sujet important, d’autant plus que la dispersion des simulations multi-modèles (e.g. pour l’étude du changement climatique) n’a pas été réduite par le passage à la nouvelle génération de modèles.

Modélisation des écoulements stratifiés et tournant

Interactions océan atmosphère et formulation des modèles couplés

Réduction de modèles / algorithmes multi-échelles

Le cout de calcul très élevé des applications est une préoccupation majeure lors de la mise en place de nouvelles approches méthodologiques. Ce coût croit encore avec l’utilisation de méthodes d’analyse de sensibilité et/ou d’estimation de paramètres et plus généralement de méthodes qui nécessitent un grand nombre d’intégration de la trajectore des modèles. Une méthode de réduction de dimension, basée sur des approches statistiques soit déterministes, est une voie de réduction du cout de calcul associé.

Réduction de modèle pour l’analyse de stabilité et l’estimation de paramètres

Réduction de modèle pour application au couplage océan atmopshère

éduction de modèle pour l’optimisation multi-échelles

Gestion des incertitudes

De nombreuses sources d’incertitudes sont présentes dans les modèles numériques. Elles peuvent être dues à des forçages externes imparfaits, des paramètres mal connus, des simplifications physics et des erreurs de discrétisation. Cependant les problèmes ciblés sont en grande dimension et fortement non linéaires, ce qui rend plus complexe l’étude de ces incertitudes et de leur impact sur les simulations numériques. L’équipe AIRSEA travaille sur les thématiques d’analyse de sensibilité, d’estimation de paramètres et d’évaluation des risques que ceci soit par des approches déterministes et statistiques.

Analyse de sensibilité

Estimation de paramètres

Evaluation des risques

Calcul haute performance

According to the computational cost of our applications, the evolution of high performance computing platforms has to be taken into account for several reasons. Grid computing softwares offer the possibility to manage the large number of model evaluations often required by our mathematical tools. In addition, there is an increase need to propose efficient numerical algorithms specifically designed for new (or future) computing architectures.