Informations générales
Intitulé de l'offre : IE/IR en intercomparaison des méthodes de prévision d'innondations par submersion marine en aval des systèmes de prévisions opérationnels des états de mer et de surcotes - cas d'étude du bassin d'Arcachon (H/F)
Référence : UMR3589-LOTAOU-001
Nombre de Postes : 1
Lieu de travail : TOULOUSE
Date de publication : mardi 17 décembre 2024
Type de contrat : IT en contrat CDD
Durée du contrat : 24 mois
Date d'embauche prévue : 1 février 2025
Quotité de travail : Complet
Rémunération : 2466 à 4111€ brut mensuel
Niveau d'études souhaité : BAC+5
Expérience souhaitée : 1 à 4 années
BAP : A - Sciences du vivant, de la terre et de l'environnement
Emploi type : Ingénieur-e biologiste en analyse de données
Missions
Le Schapi a en charge la politique de prévision des risques d’inondation, avec, en particulier, le soutien aux actions de connaissance, de recherche et d’innovation, et notamment les risques d’inondations par submersion marine.
Le CNRS et Météo France sont deux grands établissements publics de recherche scientifique, et ont notamment dans leurs missions, la modélisation du système Terre et la prévision de son évolution. Le CNRS et Météo France sont établissements de tutelle du CNRM qui développe le système couplé océan-atmosphère basé sur les modèles atmosphériques AROME/ARPEGE, le modèle de vagues MFWAM et le modèle océanique NEMO. Les modèles MFWAM, AROME et ARPEGE sont utilisés pour la prévision opérationnelle de Météo-France des états de mer et de surcotes en support aux prévisions de sécurité marine et à la Vigilance vagues-submersion de Météo-France.
Ces modélisations ne représentent pas le phénomène d’inondations des terres par submersion marine. Différentes approches d’estimation des zones inondées par submersion marine sont développées par ailleurs par des organismes de recherche, identifiées par la DGPR dans sa feuille de route « submersion marine » et pour laquelle elle souhaite qu’une étude comparative soit réalisée dans une perspective de mise en œuvre future dans un contexte opérationnel de prévision des submersions marines et de leurs impacts sur les terres habituellement émergées.
La DGPR (Direction Générale de la Prévention des Risques du Ministère de l’Ecologie) souhaite évaluer, avec l’appui de Météo-France et du BRGM, la possibilité de développer une solution de prévision à quelques jours des zones susceptibles d’être inondées par submersion marine lors des tempêtes, afin d’aider les acteurs du littoral à mieux gérer les risques en situation de crise. L’objectif de cette action est de développer et comparer plusieurs solutions de prévision qui seront exploitées sous la forme d’un prototype lors d’expérimentations temps réel sur un territoire pilote, sans préjuger d'une mise en œuvre opérationnelle.
Il s’agit de travailler sur le site pilote du Bassin d’Arcachon, à partir des données et des modèles mis en place par le BRGM en collaboration avec Météo-France dans le cadre du projet ANR ORACLES, afin de tester et intercomparer plusieurs approches :
• Concernant les données d’entrée (projet HOMONIM-3) : prévisions issues de modèles déterministes à Haute Résolution (HR) régionaux (WW3 et TOLOSA), d’un modèle couplé TOLOSA-WW3 à Très Haute Résolution, de modèles ensemblistes HR, ou d’une combinaison des trois ;
• Concernant la méthode de calcul de la submersion : approches SIG, atlas précalculés, méta-modèles, modélisation numérique temps réel, ou une combinaison de plusieurs approches.
Dans un premier temps, l’objectif sera d’analyser les avantages et inconvénients de chaque approche en matière de prévision et d’adéquation avec les besoins des utilisateurs (en fonction du type de situation météorologique, de l’échelle géographique, de l’utilisateur, de l’échéance de prévision, etc.) mais également de faire ressortir leur complémentarité.
A l’issue de cette première phase, une expérimentation « temps réel » d’une sélection d’approches sera réalisée sur l’hiver 2026-2027. Les solutions sélectionnées seront portées sur l’environnement de calcul de Météo-France dans un environnement « recherche » simulant des conditions proches des conditions opérationnelles d’exploitation. Une interface de consultation dédiée permettra l’accès aux données de prévision pour les utilisateurs extérieurs à Météo-France (principalement pour la mission RDI littorale).
L’évaluation finale des solutions testées prendra en compte les résultats de la phase d’inter comparaison et le retour d’expérience de la phase d’expérimentation. Les conditions de transférabilité et d’adaptation sur d’autres types de sites devront être également décrites.
Activités
A l’arrivée du candidat, les approches méthodologiques à étudier seront prédéfinies et décrites dans un plan de travail détaillé. Les besoins des différents utilisateurs seront également retranscrits dans une note de spécification.
Le candidat sera impliqué dans les actions suivantes :
• La mise en place et l’inter-comparaison des différentes méthodes
Ces approches s’articuleront autour de trois outils :
1. La modélisation temps réel avec un modèle numérique jusqu’à la submersion à partir des prévisions météo-océaniques à la bouée Cap-Ferret. La chaîne de modèles WW3-UHAINA mise en place dans le projet ORACLES sera utilisée dans une version optimisée en temps de calcul.
2. L’utilisation de formules paramétriques de volume de surverse couplées à une approche SIG ou configuration restreinte du modèle de submersion ne couvrant que les zones à terre pour propager les volumes débordants.
3. Des métamodèles de prédiction des niveaux marin et de la submersion. Les métamodèles développés par le BRGM dans le projet ORACLES pourront être repris et complétés.
Une grille d’évaluation et des indicateurs de comparaison seront construits selon plusieurs critères : précision de l’information fournie, rapidité/délais de calcul, coût de calcul, gammes d’incertitudes, facilité d’utilisation par les gestionnaires de crise, possibilités de mise en œuvre opérationnelle, etc. Cette analyse sera conduite conjointement avec les prévisionnistes de Météo France d’une part, les chargés de mission RDI d’autre part afin que les solutions retenues répondent au soutien opérationnel de la mission RDI Littoral et facilite la coopération entre acteurs du territoire. Un rapport intermédiaire sera rédigé sur ces travaux d’inter-comparaison et sur l’analyse des résultats.
• Le transfert d’une sélection de méthodes sur l’environnement de calcul de Météo-France
Les approches sélectionnées devront être portées sur l’environnement de calcul de Météo-France dans un environnement « recherche » simulant des conditions proches des conditions opérationnelles d’exploitation du dispositif de vigilance. Cette tâche nécessitera l’installation des différents packages et codes de calcul déterminés dans la tâche 1 avec le support des ingénieurs du BRGM et de Météo-France, leur interfaçage avec les données de prévision utilisées en entrée et l’alimentation de l’interface de consultation des prévisions.
NB : A noter que la création de l’interface de consultation ne fera pas partie du travail du candidat et sera prise en charge par un développeur dédié.
• Le retour d’expérience et évaluation finale
La phase d’expérimentation aura lieu sur l’hiver 2026-2027.
Les résultats de la phase d’intercomparaison et le retour d’expérience de l’hiver expérimental alimenteront l’analyse finale et l’étude des conditions d’application et d’adaptation des approches déployées sur d’autres types de sites (différents régimes de submersion, type d’enjeux, données de prévision disponibles, etc.). En fonction du temps disponible, le candidat contribuera à la rédaction du rapport final.
Compétences
Le candidat est au minimum titulaire d’un titre d’ingénieur ou d’un Master2 en sciences (spécialité data science ou océanographie côtière). La maîtrise des langages R, python, shell sera un élément important (Fortran et C++ dans une moindre mesure). Des connaissances en météorologie et en océanographie (dont la modélisation hydrodynamique côtière / submersion marine) seront un plus. Une expérience dans le traitement de données météo-océaniques sera appréciée (données d’observation, de prévisions (format, manipulation, visualisation) ; statistiques de validation, d’inter-comparaison de modèles…), de même qu’une expérience de mise en œuvre de modèles (interfaçage, pré-traitement des données d’entrée, lancement de modèle, post-traitement des résultats).
Le poste demandant des contacts réguliers avec des acteurs institutionnels, une bonne capacité de communication pour participer à des réunions et présenter des résultats est requise ainsi qu’une parfaite maîtrise du français. Le candidat devra enfin avoir des compétences en analyse/synthèse de résultats et en rédaction de rapports.
Contexte de travail
DESR/CNRM/GMAP, en relation avec l’équipe de Recherche et développement du département Prévision Marine et Océanographique de Météo-France se distingue par ses missions en R&D et en production de sécurité dans les domaines de la marine et de l’océanographie superficielle pour coordonner à l’échelle nationale les actions de « Vigilance Vagues-submersion » suivies dans le cadre de la convention DGPR-Météo-France.