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Environnement

L’axe de recherche environnement

L’axe de recherche environnement s’insère dans le défi MODEST. Il se trouve à la croisée des axes transverses « Assimilation de données et optimisation » et « Quantification des incertitudes« .

Au sein de cet axe, les équipes du Cerfacs mènent des études scientifiques dans divers domaines des géosciences. Les chercheurs et ingénieurs développent des outils de modélisation, implémentent des méthodes d’assimilation de données, mettent en œuvre des modèles couplés (multi-physiques et/ou multi-dimensionnels), s’intéressent aux sources d’incertitudes sur les systèmes ; ceci en visant à servir des applications opérationnelles dans un contexte national et international.

Les méthodes des mathématiques appliquées employées ici telles que le couplage ou l’assimilation de données sont au centre de travaux de recherche dans les domaines de l’océanographie, de la chimie atmosphérique, de l’hydrologie et des feux de forêts.

Hydrologie et hydraulique

La prévision des crues et inondations constitue un risque naturel majeur pour la sécurité des biens et des personnes. Les acteurs de la gestion du risque et les acteurs de la gestion en ressources en eau disposent d’outils de modélisation et d’un réseau d’observation in situ permettant de simuler la dynamique des écoulements. Les capacités des modèles hydrodynamiques et d’hydrologie sont limités par plusieurs facteurs d’incertitudes liés à la description de la bathymétrie/topographie, les paramètres hydrauliques ou hydrologiques  ou encore les termes de forçages tels que les apports hydrologiques et les précipitations . Ces incertitudes peuvent être réduites via l’assimilation des données (in-situ ou satellitaires), tel qu’implémenté dans la plateforme DAMP (Data Assimilation with MASCARET Platform).

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Feux de forêts

La prévision du comportement d’un incendie à grande échelle repose à la surface sur une modélisation semi-empirique de la propagation d’un front (i.e. interface entre les zones brûlées et non-brûlées) impliquant la description de données de végétation, de géomorphologie et de météorologie, toutefois entachée de diverses sources d’erreurs. Le Cerfacs développe la chaîne d’assimilation de données ensembliste FIREFLY afin de corriger séquentiellement les paramètres et la position du front de feu et ainsi d’améliorer la capacité prédictive des modèles de propagation au fil de l’acquisition d’observations sur la position du front.

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