Description du sujet de thèse

Le sujet de thèse portera sur la définition des métriques et leurs cibles (i.e. des contraintes issues d’observations) qui détermineront l’acceptabilité de l’état de l’océan simulé.
On explorera ensuite la sensibilité de ces métriques aux choix de paramétrisation du mélange de l’océan, à l’aide de simulations océan seul (i.e. forcé par une atmosphère prescrite). Quelques (de l’ordre de cinq) configurations océaniques représentatives seront ensuite sélectionnées objectivement et couplées avec l’atmosphère pour évaluer l’impact de la calibration océanique sur les projections du changement climatique.

Formation / compétences / qualités :

– Connaissances en physique des océans et du climat, passé, présent et futur (niveau Master)
- Maitrise de la programmation avec python
- Maitrise de commandes bash et d’environnements Jupyter
- Maitrise de l’anglais (oral et écrit)
- Ouverture d’esprit, sens organisationnel et travail d’équipe

Contexte de travail

Le programme de recherches TRACCS (Transformer la modélisation du climat pour les services climatiques, https://climeri-france.fr/pepr-traccs/) rassemble la communauté française de modélisation du climat. Ses activités couvrent la compréhension fondamentale des changements climatiques et de leurs impacts et s’étendent jusqu’à l’élaboration de prototypes de services climatiques co-construits par les parties-prenantes et les experts en modélisation du climat. L'enjeu est d’accélérer le développement des modèles de climat pour répondre aux attentes sociétales en termes de d’action climatique, notamment dans le domaine de l’adaptation au changement climatique à venir.
Le programme est organisé en 10 projets ciblés et un projet de gouvernance, et sera complété par des projets en réponse à des appels d’offres. Il est doté de 51 millions d’euros sur 8 ans. Il est co-piloté par le CNRS et Météo-France, avec 7 autres partenaires académiques. Les activités des projets de gouvernance et des projets ciblés seront principalement menées en région parisienne (laboratoires de l’Institut Pierre-Simon Laplace (IPSL)), à Toulouse (CNRM et autres entités de Météo-France, CERFACS) et à Grenoble (Institut des Géosciences de l’Environnement (IGE)).
La thèse se deroulera au sein LOCEAN, mais alimentera directement les activités du Centre de Modélisation du Climat de l’IPSL, qui s’engage dans la préparation d’un nouveau modèle, IPSLCM7. Ce modèle, qui contribuera au projet d’intercomparaison de modèles CMIP7 (qui fournit les projections climatiques au GIEC), produira, entre autres, les simulations climatiques qui alimenteront les activités de TRACCS.



Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.

Contraintes et risques

Les projections du changement climatique reposent sur des modèles numériques du climat développés dans les grands centres de modélisation et simulés sur des super-calculateurs. La calibration des paramètres de chaque modèle est une étape essentielle du développement de ces modèles (Mignot et al. 2021).
Références :
Mignot et al. 2021: https://doi.org/10.1029/2020MS002340
Hourdin et al. 2023: https://doi.org/10.1126/sciadv.adf2758

Elle vise à obtenir un climat pré-industriel simulé stable et proche des observations pertinentes. Cette calibration a un impact sur la sensibilité du climat, donc sur l’évolution du climat au 21ème siècle en réponse à un scénario d’émissions.
Cette source d’incertitude sur le climat futur est rarement quantifiée. Récemment, une équipe de l’IPSL a évalué de façon objective l’incertitude sur la sensibilité du climat liée à la calibration des paramètres de la physique atmosphérique (Hourdin et al. 2023).
Dans cette thèse, on souhaite adapter cette méthode au paramétrage de la physique océanique. On cherchera à construire plusieurs versions acceptables ou ajustées du modèle de climat de l’IPSL avec différents choix de représentation de la turbulence océanique, et à évaluer l’incertitude résultante sur le réchauffement futur de l’atmosphère et l’océan.