Modélisation numérique hauturière

Présentation

savoir utiliser un modèle océanique (CROCO) et en connaître ses limites.

Pré-requis nécessaires

M1 Physique Marine ou équivalent (cursus GE)

Compétences visées

competences en modelisation numerique de l'ocean pour les applications recherche et industrie

Descriptif

1. Les composantes d’un modèle numérique océanique :

  • Les différents types de modèles numériques

  • Les équations résolues et les approximations physiques (Boussinesq, hydrostatique, etc)

  • Les discrétisation spatiales (grilles horizontales, coordonnées verticales z/sigma/hybrides)

  • La discrétisation temporelle (time-stepping)

  • Les différents schémas d’advection

  • La notion de stabilité et les conditions CFL

  • Les aspects physiques cruciaux à contrôler (mélange diapycnal, convergence etc)

  • Equation d’état

  • Paramétrisations: Mélange vertical, dissipation horizontale, tension de fond

  • Les forçage de surface (observations, modèles atmos., bulk formulation, etc.)

2. Anatomie d’un code (le modèle CROCO):

  • Structure informatique du code

  • Chartflow, noms des variables

  • Fichiers d'entrée et de sortie, Parallélisation

TP numériques:

  • Mise au point, exécution et analyse d’une configuration idéalisée (mont sous-marin, canal périodique)

  • Mise au point, exécution et analyse d’une configuration réaliste (au choix)

  • Introduction au Python et utilisation pour les diagnostics des sorties de modèles

Bibliographie

John Marshall, Kerry Emanuel, and Alistair Adcroft. 12.950 Atmospheric and Oceanic Modeling, Spring 2004. (Massachusetts Institute of Technology: MIT OpenCourseWare),

Griffies, Stephen M, "Some Ocean Model Fundamentals", In "Ocean Weather Forecasting: An Integrated View of Oceanography", 2006, Springer Netherlands.

Shchepetkin, A. F., & McWilliams, J. C. (2005). The regional oceanic modeling system (ROMS): a split-explicit, free-surface, topography-following-coordinate oceanic model. Ocean Modelling, 9(4), 347-404.