Etude de la non-Gaussianité de variables géophysiques

Titre : Etude de la non-Gaussianité de variables géophysiques

Laboratoire de rattachement : LGGE

Encadrant : Emmanuel Cosme

Téléphone : 04.76.82.50.51

Co-Encadrant : Yann Michel, Météo-France et CNRS, CNRM-GAME, Toulouse

Mots clés : simulations numériques, incertitudes, Gaussiannité, assimilation de données

Contexte et objectifs de la mission de stage :

Les simulations numériques de l’évolution des différents systèmes géophysiques (océan, atmosphère, etc) sont soumises à d’inévitables incertitudes. L’approche la plus répandue pour estimer ces incertitudes est la simulation d’ensemble, qui consiste à réaliser un ensemble de simulations vraisemblables, mais différentes les unes des autres, étant données les incertitudes qui les caractérisent. L’assimilation de données d’ensemble consiste à réduire ces incertitudes, donc à réduire la dispersion des différentes simulations, en utilisant des données d’observation. Les schémas traditionnels d’assimilation de données s’appuient sur l’hypothèse que les incertitudes des simulations sont Gaussiennes. Or, compte tenu du caractère foncièrement non-linéaire de la plupart des systèmes géophysiques, cette hypothèse est régulièrement mise en défaut, et d’autres schémas d’assimilation doivent être développés pour s’y adapter. L’objectif du stage sera de caractériser le degré de non-Gaussiannité de l’incertitude de certains systèmes géophysiques, et d’identifier par conséquent des méthodes d’assimilation d’ensemble adaptées à ces systèmes. Nous aurons à notre disposition, pour cette étude, des simulations d’ensemble de différents systèmes géophysiques comme l’océan (dynamique et biogéochimique), l’atmosphère (humidité, aérosols), le noyau terrestre (problème de géodynamo).