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Ingénieur de Recherche, CROCO et Couplage Océean-Atmosphère-Vague (H/F)


Date Limite Candidature : vendredi 27 novembre 2020

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Informations générales

Référence : UMR5566-LIOREN-002
Lieu de travail : TOULOUSE
Date de publication : vendredi 6 novembre 2020
Type de contrat : CDD Technique/Administratif
Durée du contrat : 12 mois
Date d'embauche prévue : 1 décembre 2020
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : entre 2437 et 2616 bruts par mois
Niveau d'études souhaité : Bac+5
Expérience souhaitée : 1 à 4 années

Missions

Dans le cadre décrit ci-dessous ainsi que et dans le cadre du projet TOSCA-CFOSAT CARAMBA, le LEGOS propose un poste d'Ingénieur-e de Recherche d'un an. L'ingénieur-e de recherche aura pour mission de développer et d'améliorer les scripts de mise en place de nouvelles configurations et de couplage principalement avec les modèles atmosphériques et de vagues WRF et WW3 et du modèle communautaire CROCO (tout en les étendant au modèle océanique NEMO), et d'aider à la conception et mise en place de nouvelles études sur les interactions Océan-Atmosphère-Vagues (WAO) et leurs impacts sur la dynamique océanique. Le modèle CROCO a déjà des aspects de couplage intégrés, il s'agira donc dans un premier temps de les améliorer et de les généraliser. Dans un second temps, l'IR partipera à une nouvelle thématique au LEGOS : le couplage avec les vagues. Pour ce faire, à l'aide des scripts développés précedemment et avec l'appui des chercheurs impliqués, il-elle développera une nouvelle configuration du modèle WW3 qui sera alors couplée à CROCO et WRF à différents degrés afin de démêler les différentes interactions et leurs rôles respectifs sur la détermination de la dynamique océanique mais aussi atmosphérique. Ces travaux s'effecturont en forte collaboration avec le LOPS/Ifremer (Brest) et le LOCEAN (Paris).

Activités

1) Il existe des scripts pour coupler les 3 modèles. C'est déjà une très bonne base que Swen et Gildas ont développés. Il s'agit donc de les améliorer en les passant en interannuels (je l'ai fait en parti, mais c'est largement améliorable), séparer en différentes parties (namelist en preprocessing et lancement du run indépendant). Il existe des scripts de Sebastien Masson qui gèrent pas mal les entrèes sorties, ça serait aussi une base d'inspiration. Enfin, pour certaines études (voir eg mon papier JGR 2019), on veut filtre les champs envoyés par exemple à l'atmosphère. Pour ce faire il faut préscrire des poids de couplage au coupleur OASIS. On a des routines qui le font mais en IDL, il faudrait les généraliser, par exemple en python.
2) Il s'agirait aussi de travailler sur la bulk dans WW3. Actuellement il y a une inconsistance entre WW3 et WRF (bulks différentes). On pourra en discuter plus en détails avec Swen
3) développer des applications pour tester les scripts en appui d'une étude scientifique. J'ai des projets en cours dans lesquels je dois coupler CROCO avec les vagues. L'IR interviendrait dans la mise en place des configs (c'est pas compliqué avec WW3, on a des scripts CROCO2WW3 qui simplifient beaucoup) et des diagnostiques. Cette partie serait assez ouverte, en poussant +/- le côté recherche.

Enfin il y aurait une extension vers NEMO des scripts de couplage, mais ça ne devrait pas poser de problème.

Compétences

Connaissance en Océanographie
Modèles numériques, au moins un parmi CROCO/ROMS, WRF et WW3.
Bash, python, matlab, fortran, C

Contexte de travail

CROCO est un modèle numérique pour les océanographes et un projet de recherche et de développement, basé en France mais à portée internationale via ses collaborations aussi bien au Nord (e.g., UCLA, Stanford, EZTH, ICM, Georgia Tech, etc) qu'au Sud (Afrique du Sud, Pérou-Chili, Tropiques, Vietnam, etc) et via ses nombreux utilisateurs (un milier environ) téléchargeant librement le code depuis un site dédié (https://www.croco-ocean.org/). Ce projet vise donc à développer un modèle communautaire pour l'océanographie régionale et côtière, multi-échelle et multidisciplinaire. L'originalité de CROCO repose sur le partage des expériences d'un consortium de plusieurs équipes travaillant sur différents modèles (ROMS, MARS, SNBQ, HYCOM). CROCO a été interfacé avec d'autres composantes de la modélisation du système terrestre, incluant l'atmosphère, les vagues et des modèles de biologie marine et de dynamique sédimentaire. Ainsi, il a largement participé à démontrer l'importance des interactions air-mer (thermique et mécanique) à méso-échelle sur la dynamique océanique. Ces dernières modifient le budget énergétique de l'océan et par la même son état moyen, sa dynamique et, via un contrôle de la physique, les écosystèmes.

Une autre interaction possible entre l'océan et l'atmosphère est la rétroaction des vagues vers l'atmosphère et l'océan (WAO). Le rôle du couplage WAO dans la détermination du budget énergétique et de la dynamique de l'Océan est encore une question ouverte. La représentation conventionnelle de l'interface air-mer et des effets de rugosité dus aux vagues est basée sur la paramétrisation des flux par des coefficients d'échange. L'utilisation de ces formulations empiriques pour l'évaluation des phénomènes fortement couplés et à petite échelle viole la plupart des hypothèses sur lesquelles elles sont basées : conditions de vent modérées, vagues pleinement développées, grandes échelles spatiales et fréquence quotidienne. Dans des conditions de vent extrêmes et/ou une mer jeune, forte et complexe (houles croisées, embruns, bancs d'écume), les vagues ne sont pas en équilibre avec le forçage du vent. Les échanges entre l'océan et l'atmosphère sont alors considérablement impactés à haute fréquence et spatialement hétérogènes. Cette nouvelle thématique est en cours de développement au LEGOS (e.g., projets TOSCA CFOSAT-CARAMBA et SWOT-ICASCADE, ANR-JPI EUREC4-OA, TOSCA SKIM).

Contraintes et risques

RAS

Informations complémentaires

Projets CFOSAT CNES et modélisation couplée CROCO

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