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Titre :
La prévision en environnement : un enjeu pour les mathématiques appliquées
Légende - Résumé :
À quoi servent les systèmes numériques de prévision en environnement ? Quels sont les enjeux de recherches et les défis pour l'avenir ?
Développer des systèmes numériques de prévision en environnement nécessite des collaborations pluridisciplinaires. Les équipes-projets de l'INRIA, MOISE (Modélisation, Observations, Identification pour les Sciences de l'Environnement) à Grenoble et CLIME (Couplage de la donnée environnementale et des modèles de simulation numérique pour une intégration logicielle) à Rocquencourt font appel aux compétences de mathématiciens, informaticiens, géophysiciens... Dans ce film, interviennent des chercheurs de diverses disciplines, qui exposent les problématiques abordées et précisent les apports de leurs contributions :
- Franck Dumas (Ifremer Brest)
- Bernard Barnier (CNRS Grenoble)
- Eric Blayo (Université de Grenoble et INRIA)
- François-Xavier Le Dimet (Université de Grenoble et INRIA).
Nom de fichier :
Inria-578-la_prevision_en_environnement-fr.mp4
Titre :
La prévision en environnement : un enjeu pour les mathématiques appliquées
Année :
2007
Durée (min) :
00:07:54
Publications :
https://videotheque.inria.fr/videotheque/doc/578
Autres versions :
Master VF : 578
Master VEN :
Autre : Lien externe :
Lien Equipe-projet :
Lien Centre de Recherche :
Mots clés :
N° master :
578
Durée :
07 min 54 sec
IsyTag :
atmosphère - défi - équation - évolution - exemple - île - information - mathématicien - mathématique - modèle - numérique - observation - océan - ordinateur - physicien - physique - prévision - système - type - zone
Transcription automatiqu :
quel l'impact du changement aura-t-il sur la france dans cent ans cyclone l'an prochain le vent va-t-il disperser un nuage de pollution la construction d'une digue risque t elle de déplacer des bancs de sable quelles zones risquent d'être inondées en cas de crue d'une rivière ou bien encore quelles seront les bonnes zones de tech toutes ces questions bon nombre de réponses peuvent être apportées par les systèmes numériques de prévisions ce que nous voyons à l'écran c'est l'évolution de la salinité de surface de la mer dans le golfe de gascogne vous reconnaissez ici le profil de la france et par exemple sur cette zone une question assez cruciale et euh la gestion des stocks d'anchois qui sont pêchés euh sur cette zone ce type d'outil permet d'affiner le diagnostic sur l'évolution du stock un site fournir des informations qui ont trop contribué à échelle européenne à fixer des quotas haut type d'application modèles numériques une échelle beaucoup plus fine nous sommes maintenant entre l'île d'oléron et l'île de ré on illustre ici l'influence des apports continentaux qu'ils soient d'origine naturelle ou euh à l'activité de l'homme et les impacts qui peuvent avoir sur les zones d'adjacente aux apports continentaux troisième titre d'application de c a ses modèles cette fois ci vraiment en mode de provisions et situation de crise du type de celle qu'on rencontré en à la fin de année deux milles avec le naufrage du ievoli sonne c'est échoué à cet endroit là au nord-ouest de cherbourg nord des îles anglo-normandes aurigny et jersey là on peut le le mode de prévisions nous permet à partir de la position du naufrage du navire de la nature de sa cargaison d'estimées ce que va devenir cette cargaison une fois dissoute dans le domaine marin et éventuellement de définir des plans de sauvetage ou d'aider à définir des plans de sauvetage du milieu ce soit pour simuler ou prévoir des phénomènes physiques ces modèles sont avant tout le résultat de la collaboration de nombreux scientifiques de diverses disciplines comme des physiciens des mathématiciens prenant par exemple le cas d'un modèle des océans modèle euh d'océan a pour objectif de simuler l'évolution temporelle des propriétés physiques de l'océan donc au départ euh on a les équations décrivent euh la physique océan ces équations il faut les transformer en termes euh mathématiques et euh d'essayer de les résoudre que nous donne le physicien c'est un modèle mathématique qui est formulé je pourrais dire dimension infinie dans quelque chose qu'un ordinateur ne sera pas traité donc le savoir-faire du mathématicien appliquée ça va être de transformer ce problème en dimension infinie à quelque chose de dimension finie même si c'est très gros euh de façon encore le calculer ensuite sur un ordinateur alors ça passe par une phase de discrètes irisations on va faire du maillage des petits cubes comment faire communiquer entre puis surtout la grosse partie du travail elle a lieu sur les équations elle-même que nous a fourni le physicien pour les transformer en quelque chose qui soit gérable le calcul able par un ordinateur et qui fournissent à la fin quand même une bonne approximation de la réalité un des défis du système numérique de prévision va être de faire coïncider les modèles numériques qui par nature sont imparfaites parce que simplifier avec les observations la façon de synthétiser ces informations est une technique mathématique qui s'appelle l'assimilation des données l'assimilation de données précisément seule de reconstituer l'état de l'atmosphère ou de l'océan à partir de ce source d'information hétérogène donc des modèles et puis aussi des observations des statistiques pour faire cette reconstitution on dispose de plusieurs sources d'information dispose donc de l'information mathématique ce sont les équations qui iraient juste sur l'océan ou l'atmosphère donc des équations de la dynamique des fluides on aussi d'observation ces observations sont nombreuses par exemple vous pouvez voir que la densité de ces observations est jeunes on en a beaucoup sur l'europe et sur les états unis on en a très peu sur le pacifique sud d'informations qui donnaient par des vols d'avions de ligne là aussi la formation est très le centre opérationnel gère huit cents millions de données actuellement difficulté le mathématicien ça va être justement donc de construire des méthodes numériques qui soient précises qui fournissent donc des bonnes approximations de la solution réelle mais qui soit efficace aussi d'un point de vue informatique parce que les coûts de calcul liés à ces simulations sont très importants fois les obtenues il est encore primordial de pouvoir revenir vers la réalité des observations pour valider les modèles en l'occurrence sur ce modèle euh on simule les cinquante dernières années des années mille neuf cents cinquante jusqu'à nos jours on va valider les modèles sur sa représentation du passé et cette valeur en ensuite que cette validation permet ou donne les capacités aux modèles aller dans le futur là encore pour illustrer la complexité liée à ces systèmes le résista d'un modène peut demander des par exemple euh si on regarde dans le la région du bassin argentin un tourbillon euh très énergétique le modèle mathématique original qu'on avait il y a deux ans euh n'était pas capable de représenter cette structure bien observée par les satellites et par les navires océanographiques en changeant certains schémas numériques on a réussi à faire apparaître cette structure l'ifremer toutes nos questions euh notamment dans le domaine côtier sont pluridisciplinaires faut intervenir bon non seulement une de lamy mais biologie la chimie le défi ça va est ces systèmes numériques de prévision d'intégrer toutes ses composantes a beaucoup de défis encore relever soit sur des nouveaux problèmes physiques des domaines qu'n'on a pas bien exploré jusqu'à présent comme la glaciologie beaucoup de choses à faire encore en pollution atmosphérique prévision des crues coulées de lave coulées de boue pour dimensionnées des ouvrages de protection définir des zones à risques voilà donc là on est face à des physiques plus compliqué qu'on pas habitude de traiter puis on veut aussi mettre au point des systèmes plus globaux où toute la physique est prise en et donc par exemple pour eux la trajectoire du cyclone tropical comme on voit ici à l'écran eh bien on va être obligé de coupler un modèle d'océan avec un modèle l'atmosphère est couplée des entre euh mathématiquement il y a beaucoup de difficultés derrière un autre grand challenge ça va être de donner une barre d'incertitude une estimation de l'erreur qu'on commet dans nos systèmes de prévisions c'est une information importante mais qui est très difficile à estimer et derrière y il a aussi beaucoup notre challenge informatique parce c'que est très temps en gourmand de calcul donc au final beaucoup de travail à faire pour nos équipes encore aux côtés de plusieurs organismes des recherches participent activement par ses compétences en mathématiques et en informatique à la construction de ces systèmes numériques de prévision pour l'environnement
Inria-578-la_prevision_en_environnement-fr.mp4

Format : .mp4
267,4 Mo
1024 x 576 pixels
Fichier H264.
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