Océanographie : construction d’un modèle numérique

Océanographie : construction d’un modèle numérique

Crédits : Encyclopædia Universalis France

Ce schéma résume les différentes étapes permettant l'élaboration et l'amélioration d'un modèle numérique d'océan. Les données de l'observation de la Terre (1) permettent de décrire des phénomènes que l'on traduit sous forme d'équations mathématiques selon les lois de la physique (2). Ces lois décrivent les variations de champs physiques tels que la température, la salinité et la vitesse des courants. Le globe terrestre est ensuite découpé en mailles tridimensionnelles et les équations mathématiques (continues) sont transformées en équations discrètes (3), c'est-à-dire discontinues. Cette étape, appelée discrétisation des équations, consiste à affecter une seule valeur du champ dans chaque maille tridimensionnelle. Ces équations discrètes sont alors codées dans un programme informatique (4) qui permettra de calculer l'évolution, au fil du temps, des champs physiques discrétisés. Des ordinateurs très puissants sont utilisés pour effectuer ces calculs (5). On obtient ainsi des grandeurs physiques (température, salinité, courants, chlorophylle, oxygène, fer, glace de mer, etc.) calculées par le modèle (6) et leur évolution dans le temps. L'analyse des différences (7) entre l'observation et les calculs permet de comprendre les défauts du modèle et de l'améliorer (on repart vers l'étape 2). Les résultats de la modélisation peuvent aussi se combiner avec les données observées pour produire des prévisions océanographiques utilisées largement, par exemple, par la marine marchande (7a), pour diagnostiquer le changement climatique et le devenir des icebergs (7b), pour contribuer à évaluer les stocks de poissons (7c) ou encore pour la protection et le développement du littoral (7d). On parle alors d'océanographie opérationnelle.