Généralités
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I. Généralités
I.1 L’historique de la modélisation de la circulation océanique
La modélisation numérique de la circulation océanique est une discipline très jeune puisqu’elle
s’est essentiellement développée au cours de la seconde moitié du XXe siècle, bénéficiant de
façon continue des progrès en matière d’outils de calcul automatique et s'appuyant, surtout au
début , sur les développements de la prévision numérique du temps en météorologie. En effet
les équations qui décrivent le comportement de l’océan et de l'atmosphère sont très similaires
(Doglioli, 2020).
La construction d’un modèle numérique d’atmosphère et d'océan comprend deux étapes
distinctes : la première consiste à établir une modélisation, alors que la seconde, dite ≪
numérisation ≫, consiste à remplacer les équations portant sur des variables continues par des
équations portant sur des variables discrètes (discrétisation) et dont les solutions sont obtenues
au moyen d’un algorithme approprié. Les résultats d’une prévision numérique dépendent donc
des propriétés générales des solutions des équations, qui relèvent de la météorologie
dynamique, ainsi que des effets des modèles numériques adoptées, qui doivent être examiné
de façon détaillée.
La mise en œuvre de l’algorithme implique la disponibilité d’un outil de calcul qui soit
suffisamment puissant, tout en restant simple d’utilisation. C’est la raison pour laquelle les
progrès de la prévision numérique du temps ont été étroitement liés au fantastique
développement des ordinateurs, depuis leur naissance à la fin de la deuxième guerre mondiale
(Coiffier, 2000).
L’histoire de la modélisation en météorologie commence avec L. F. Richardson, qui tenta le
premier de prévoir un état ultérieur de l’atmosphère à partir d’observations de l’état actuel et
des équations de la dynamique des fluides.
Richardson réalisa sa première prévision alors qu’il se trouvait en Europe pendant la première
guerre mondiale. Le résultat fut désastreux: une prévision d’un changement de pression de
surface de 145 hPa en 6 heures, complètement impossible. Richardson publia cependant ce
résultat dans un livre plein d’intuitions, qui fut hélas longtemps ignoré compte tenu de la
mauvaise qualité de la première application numérique.
Lynch a récemment refait le calcul de Richardson en utilisant les mêmes données de base (et
un ordinateur!); il a montré que l’erreur de prévision était dûe à la combinaison de la mauvaise
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I. Généralités
I.1 L’historique de la modélisation de la circulation océanique
La modélisation numérique de la circulation océanique est une discipline très jeune puisqu’elle
s’est essentiellement développée au cours de la seconde moitié du XXe siècle, bénéficiant de
façon continue des progrès en matière d’outils de calcul automatique et s'appuyant, surtout au
début , sur les développements de la prévision numérique du temps en météorologie. En effet
les équations qui décrivent le comportement de l’océan et de l'atmosphère sont très similaires
(Doglioli, 2020).
La construction d’un modèle numérique d’atmosphère et d'océan comprend deux étapes
distinctes : la première consiste à établir une modélisation, alors que la seconde, dite ≪
numérisation ≫, consiste à remplacer les équations portant sur des variables continues par des
équations portant sur des variables discrètes (discrétisation) et dont les solutions sont obtenues
au moyen d’un algorithme approprié. Les résultats d’une prévision numérique dépendent donc
des propriétés générales des solutions des équations, qui relèvent de la météorologie
dynamique, ainsi que des effets des modèles numériques adoptées, qui doivent être examiné
de façon détaillée.
La mise en œuvre de l’algorithme implique la disponibilité d’un outil de calcul qui soit
suffisamment puissant, tout en restant simple d’utilisation. C’est la raison pour laquelle les
progrès de la prévision numérique du temps ont été étroitement liés au fantastique
développement des ordinateurs, depuis leur naissance à la fin de la deuxième guerre mondiale
(Coiffier, 2000).
L’histoire de la modélisation en météorologie commence avec L. F. Richardson, qui tenta le
premier de prévoir un état ultérieur de l’atmosphère à partir d’observations de l’état actuel et
des équations de la dynamique des fluides.
Richardson réalisa sa première prévision alors qu’il se trouvait en Europe pendant la première
guerre mondiale. Le résultat fut désastreux: une prévision d’un changement de pression de
surface de 145 hPa en 6 heures, complètement impossible. Richardson publia cependant ce
résultat dans un livre plein d’intuitions, qui fut hélas longtemps ignoré compte tenu de la
mauvaise qualité de la première application numérique.
Lynch a récemment refait le calcul de Richardson en utilisant les mêmes données de base (et
un ordinateur!); il a montré que l’erreur de prévision était dûe à la combinaison de la mauvaise