Mots clés : environnement,
prédicibilité, attracteur, modèle quasi-géostrophique,
géophysique, système parabolique non linéaire .
- Prédicibilité
- estimation du temps pendant lequel la prédiction
est valable.
Résumé :
Les recherches concernent l'étude de la prédicibilité
des circulations océaniques et atmosphériques et de leurs
attracteurs.
Le problème général de la prédicibilité consiste à estimer
l'évolution de l'erreur due aux données et à prédire au bout
de combien de temps cette erreur devient prédominante dans le
calcul et interdit donc toute prévision. Cela conduit entre
autres à l'étude théorique et numérique de l'attracteur du
système. Plus précisément, on aborde les questions
suivantes.
Tout d'abord, pour l'estimation numérique de la
prédicibilité du modèle quasi-géostrophique barotrope de
circulations océaniques pour un intervalle de temps fini, on
utilise une caractéristique bien connue de la prédicibilité
d'un système non linéaire que sont les exposants de Lyapunov,
qui mesurent la croissance de la perturbation lorsque le
temps tend vers l'infini. On étudie la généralisation des
exposants de Lyapunov par les exposants locaux pour indiquer
localement l'augmentation de l'erreur, pendant un intervalle
de temps.
Le problème de prédicibilité est lié à celui de
l'assimilation des données. Les circulations océaniques du
mois dernier sont-elles nécessaires pour prévoir celles de
demain ? De plus, à partir de mesures des circulations sur la
surface, données par les satellites, peut-on reconstruire les
circulations de l'océan en entier ? C'est le problème
d'unicité de la solution du modèle quasi-géostrophique
multicouche lorsque la solution de la couche supérieure est
imposée.
Enfin, une difficulté fondamentale dans la modélisation
des systèmes turbulents, en particulier l'océan, est le
développement de mouvements à une échelle plus petite que la
résolution numérique accessible. Ces mouvements transportent
les quantités dynamiques de façon complexe, se traduisant par
des effets de diffusion turbulente pour les grandeurs
moyennées à l'échelle de la grille numérique. La
paramétrisation de ces effets est un des problèmes essentiels
en modélisation océanique pour réduire la taille de la grille
nécessaire pour la résolution (i.e on diminue le nombre de
variables du problème).