Développement et application de méthodes inverses pour la reconstruction de la circulation océanique de fine échelle en Méditerranée Occidentale à partir d’observations satellitaires de la hauteur de la mer.

Laboratoire(s) de rattachement : IGE

Encadrant : Cosme Emmanuel

Co-encadrant : Metref Sammy, Brankart Jean-Michel

Niveau de formation & pré-requis : Niveau M2. Des bases solides en probabilités/statistiques, quelques notions d’océanographie ou de météorologie, de l’aisance dans un environnement numérique, et beaucoup de motivation.

Mots-clés : Océanographie, modélisation, assimilation de données, satellites

Le contexte général dans lequel s’inscrit ce stage est la reconstruction et la prévision de la circulation océanique à partir d’observations satellitaires et in situ.

Le travail de recherche proposé porte sur les méthodes utilisées (méthodes inverses) pour retrouver les caractéristiques de l’écoulement de l’océan à partir des observations. On appliquera pour cela une méthode probabiliste, c’est-à-dire que l’on cherchera à réduire l’incertitude sur l’écoulement (décrite par une distribution de probabilité) au moyen des observations disponibles (elles-mêmes incertaines). La difficulté principale est qu’il s’agit d’un problème à la fois de grande taille (plusieurs millions de variables incertaines) et de structure complexe (dynamique non-linéaire, statistiques non-gaussiennes). C’est pourquoi on cherchera à le résoudre par des méthodes non-standards, basées sur l’échantillonnage par chaînes de Monte Carlo.

L’application concrète qui servira à évaluer et developper la méthode est la reconstruction de la circulation de fine échelle en Méditerranée occidentale. Elle sera basée sur des résultats de simulations d’ensemble d’un modèle au 1/60° de résolution. Quant aux observations utilisées pour résoudre le problème inverse, elles simuleront les caractéristiques des observations du futur satellite SWOT. Ce stage s’inscrit donc également dans la recherche d’accompagnement au lancement de ce satellite (prévu pour 2021).

Le programme de recherche sera bien sûr incrémental en partant de problèmes simples et de taille modérée, vers des problèmes plus complexes, selon le temps disponible et les difficultés rencontrées. Il s’appuiera sur des développements récents réalisés au sein de l’équipe MEOM de l’IGE, et s’intègrera complètement aux projets scientifiques menés collectivement par l’équipe.

Site web : http://meom-group.github.io/

Pour candidater : Adresser un CV et une lettre de motivation par email à l’adresse ci-dessous.
emmanuel.cosme univ-grenoble-alpes.fr