Groupe de travail MathOcéan

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Archive des précédentes journées

Sont disponibles ici les présentations des précédentes sessions du groupe de travail.

Programme de la réunion du lundi 14 novembre (amphi Schwartz, bât. 1R3, U. Paul Sabatier à Toulouse)


14h00-14h45 Hong Son Hoang (Service Hydrographique et Océanographie de la Marine (SHOM)) An adaptive filter based innovation approach : A comparison study on its performance with other assimilation methods An adaptive filter (AF) based on innovation approach is described and its efficiency is compared with other estimation methods. Such AF is developed in the context of data assimilation problem in high-dimensional dynamical systems. The emphasis is put on the importance of innovation approach which is a basis for construction of the AF as well as the choice of a set of tuning parameters in the filter gain. It will be shown that the innovation representation for the initial dynamical system plays an essential role in providing stability of assimilation algorithms for stable and unstable system dynamics and allows to apply the economical and efficient optimization method known as stochastic simultaneous perturbation (SSP) algorithm. A comparison study on the performance of the AF with the variational and other assimilation methods is given to illustrate the efficiency of the AF.
15h00-15h45 Eric Chassignet Impact of horizontal resolution (1/12 to 1/50 degree) on Gulf Stream separation and penetration in a series of North Atlantic numerical simulations The impact of horizontal resolution (1/12 to 1/50 degree) on Gulf Stream separation and penetration is analyzed in a series of identical North Atlantic HYCOM configurations. The specific questions that will be addressed are as follows: How well do the simulations compare to observations? When is a solution "good enough"? Are the mesoscale and sub-mesoscale eddy activity representative of interior quasigeostrophic (QG) or surface quasigeostrophic (SQG) turbulence? We will show that the increase in resolution (1/50 degree) does lead to a substantial improvement in the Gulf Stream representation (surface and interior) when compared to observations and the results will be discussed in terms of ageostrophic contributions and power spectra.

Programme de la réunion du lundi 24 octobre (IMB, salle 2)


14h00-14h45 Julien Touboul (Institut Méditerrenéen d'Océanologie, Université de Toulon) Interaction de la houle avec une vorticité constante, en présence de bathymétrie variable Télécharger la présentation Cette présentation s'attachera à souligner l'importance que peut revêtir la prise en compte de l'interaction de la houle avec une vorticité ambiante. En effet, en s'appuyant sur des observations réalisées au bassin de génie océanique FIRST, de la Seyne sur Mer, nous avons constaté que les méthodes classiques, basées sur la résolution de l'équation de pente douce, ne permettait pas de décrire le comportement expérimental, pourtant assimilable à des conditions linéaires. L'interaction onde - vorticité est rapidement apparu comme l'explication de ces divergences de comportement. Nous avons donc obtenu une équation de pente douce généralisée, permettant la prise en compte de ce phénomène. Depuis, ce système a été généralisé, et de nouveaux effets ont pu être mis en lumière. Ils seront discutés à l'occasion de cette présentation.
15h00-15h45 David Lannes (Institut Mathématique de Bordeaux) Interactions ondes-courant en eau peu profonde Télécharger la présentation L'objectif de cet exposé est de généraliser les modèles utilisés en eau peu profonde (Saint-Venant, Green-Naghdi, ...) en présence de vorticité. La démarche est inspirée de l'étude de la turbulence pour les gaz compressibles, et les effets de vorticité sont intégrés via une cascade d'équations portant sur les interactions nonlinéaires des termes de vorticité. Contrairement à la turbulence cependant, cette cascade d'équations est finie. Le système obtenu permet la description de l'interaction onde-courant via un modèle $d$-dimensionnel ($d$ est la dimension horizontale) sans avoir recours à l'équation $d+1$ dimensionnelle de la vorticiéé. Une analyse du modèle et des simulations numériques seront présentées dans le cas $d=1$.

Programme de la réunion du lundi 27 juin (IMB, salle 2)

Interaction pluie/vagues

Ce projet, financé par le labex CPU, rassemble des chercheurs de l'I2M, de l'IMB, et du laboratoire d'océanographie de l'université du Delaware. Il consiste à étudier le phénomène d'atténuation des vagues par la pluie, par des approches variées : moyens expérimentaux, simulations numériques, modélisation. Nous ferons un point sur les différentes avancées obtenues dans ce projet, avec les trois exposés suivants :
13h45-14h15 Fabrice Veron (U. Delaware, Newark, USA) Near surface turbulence induced by rainfall
14h15-14h45 Mathieu Coquerelle (I2M, université de Bordeaux) Méthodes numériques pour la tension superficielle et modélisation de l'impact d'une goutte de pluie sur une surface libre
14h45-15h15 Luc Mieussens (IMB, université de Bordeaux) Un modèle cinétique pour l'interaction pluie-vagues

Tandem and Defi Littoral: tsunami school (Bordeaux, 25-29 avril)

Conference website
The 2016 school on tsunamis is the result of the synergy between the participants to the PIA TANDEM research program, and of the research groups revolving around the MathOcean initiative, which has benefitted of the funds from the CNRS call DEFI LITTORAL. It will take place in the conference room of the Institut de Mathematics de Bordeaux (building A33 of the applied science campus), in the week April 25-29, 2016. The aim of the school is to share the know how available within the TANDEM project and the MathOcean group with young researchers and students aiming at a career in fields related to the study of tsunamis. The classes offered cover all the aspects going from the generation of tsunamis, to their propagation, to their impact on the coast. Modelling by means of appropriate partial differential equations, as well as the proper numerical treatment of these equations, as well as field aspects are covered by the courses. Two more general key notes are also foreseen, one dedicated to alert systems, the other to the numerical study of real tsunami events. All talks will be in english. The school benefits form the funding of the PIA TANDEM, of the CNRS call DEFI LITTORAL, and of Inria.There is no registration fee, however the number of participants is limited so if you are interested in attending you must register (see How to attend page for details).
Program
Monday, April 25th
* 09:00-09:30 : Welcome and practical information
* 09:30-11:00 : A. Lemoine et S. Le Roy (BRGM). Coseismic and landslide tsunami generation: mechanisms and source models
* 11:30-13:00 : R. Pedreros (BRGM). Tsunami modelling: on the use of databases (tsunami catalogs, topo-bathymetry, land-use, measurements, ...) for real events
* 14:30-16h00 : F. Dias (UCD). Modelling Tsunami generation
* 16:30-17h30 : S. Abadie (UPPA). Numerical modelling of landslide tsunamis
Tuesday, April 26th
* 09:30-11:00 : F. Schindelé (CEA). Alert systems and centres, fast seismic source determination
* 11:30-13:00 : A. Gailler (CEA): Case studies applied to warning and to hazard assessment Afternoon : to be announced/free
Wednesday, April 27th
* 09:00-10:30 : D. Lannes (CNRS). PDE modelling (parameters, notion of asymptotics)
* 11:00-12:30 : M. Benoit (IRPHE and Centrale Marseille). Long-distance propagation of tsunamis and surface waves: on the relative importance of dispersion and nonlinearity.
* 14:00-15:30 : F. Marche (I3M Montpellier). Numerical issues 1: well balancedness, positivity preservation, high order of accuracy
* 16:00-17:00 : M. Ricchiuto (Inria). Numerical issues 2: dispersion and diffusion ”scales”, what order of accuracy ?
Thursday, April 28th
* 09:00-10:30 : D. Violeau/S.Abadie/R.Marcer. Impact on the coast: general aspects (structures, ports, hazard classification, phenomenology), and simulation tools
* 11:00-12:30: D. Violeau (EDF). Tsunami coastal impact: the use of the SPH method
* 14:00-15:00 : R. Marcer (Principia). Tsunami coastal impact: the use of VOF-RANS methods with examples
* 15:30-16:30 : R. Ata (EDF). Tsunami coastal impact: Inundation and runup
Friday, April 29th
* 09:30-10:30 : Coffee and final discussion on future and open challenges

Programme de la réunion du lundi 8 février (IMB, salle 2)

14h00-15h00 (dont 15 minutes de discussion) Sylvain Viroulet (Manchester) Génération de tsunamis et avalanches granulaires : une approche moyennée sur la profondeur. Télécharger la présentation
Les vagues de tsunamis peuvent être générées par différent phénomènes géophysiques allant de l'impact d'astéroide à l'explosion de volcans. Si le mécanisme le plus commun est le tremblement de terre sous-marin, les vagues générées par glissement de terrains peuvent représenter un risque local bien plus dangereux. La propagation de telles vagues peut etre simulée à l'aide des équations de Boussinesq ou Serre-Green-Naghdi, cependant les mécanismes entrant en jeux au cours de leur génération restent à l'heure actuelle très mal compris. La première partie de cet exposé présentera des résultats expérimentaux, numériques et une analyse dimensionnelle permettant de prédire l'évolution de l'amplitude de ces vagues générées par glissements de terrain aériens. Modéliser correctement le glissement et ses interactions avec les vagues générées est la principale difficulté de ce problème. Une étude expérimentale et numérique sur la propagation d'une masse granulaire sur un lit érodable sera présentée en deuxième partie. Nous montrerons qu'à l'aide d'une rhéologie mu(I) intégrée sur la profondeur, les différent régimes de propagation peuvent etre correctement simulés.
15h00-16h00 (dont 15 minutes de discussion) Stéphane Popinet (UPMC) Simulation numérique directe de vagues déferlantes et modèles dispersifs adaptatifs Télécharger la présentation
Dans cet exposé, je décrirai le travail récent que nous avons effectué (Luc Deike, Ken Melville (Scripps) et moi) sur l'étude par simulations directes de la dissipation et de l'entrainement de bulles dans les vagues déferlantes en deux et trois dimensions. Le but de cette étude est d'obtenir des modèles physiques statistiques simples permettant, entre autres, de paramétriser la dissipation (due au déferlement) ainsi que les échanges gazeux entre l'océan et l'atmosphère, dans les modèles à grande échelle (météorologique ou climatique). Dans une seconde partie, je décrirai l'application de méthodes numériques similaires à la modélisation des ondes de surface dispersives et l'application de ces modèles à la modélisation des tsunamis.
Références:
L. Deike, W. K. Melville, S. Popinet - Air entrainment and bubble statistics in three-dimensional breaking waves. Journal of Fluid Mechanics, to appear, 2016.
L. Deike, S. Popinet, K. Melville - Capillary effects on wave breaking and wave dissipation. Journal of Fluid Mechanics 769:541-569, 2015.
S. Popinet - A quadtree-adaptive multigrid solver for the Serre-Green-Naghdi equations. Journal of Computational Physics 302:336-358, 2015.
Gerris http://gfs.sf.net Basilisk http://basilisk.fr

16h15-- : Discussion

Programme de la réunion du lundi 25 janvier (Toulouse)

14h00-15h00 (dont 15 minutes de discussion) Sergei Gavrilyuk (IUSTI Marseille) Vers la théorie universelle des ressauts monotones et ondulatoires Télécharger la présentation
Je présente un nouveau modèle mathématique des ondes longues prédisant, en particulier, la transition du ressaut hydraulique ondulatoire vers un ressaut hydraulique monotone lorsque le nombre de Froude de l'écoulement varie entre 1.3 et 1.4. C'est un travail commun avec V. Liapidevskii et A. Chesnokov (Institut Lavrentyev d'Hydrodynamique, Novosibirsk, Russie). 15h00-16h00 (dont 15 minutes de discussion) Arnaud Duran (IMT) Schémas Bas Froude pour le modèle Shallow water multicouche
Résumé à préciser
16h15-- : Discussion

Programme de la réunion du lundi 14 décembre (IMB, salle 2)

13h30-14h30 (dont 15 minutes de discussion) Frédéric Dias (Dublin)A review of oscillating wave surge converters: Analytical, numerical and experimental results Télécharger la présentation
New mathematical models have been developed to study the behaviour of wave energy converters and in particular of oscillating wave surge converters (OWSCs). The models can be used to investigate the behaviour of various types of arrays of OWSCs in random seas. The mathematical models are based on linear theory and therefore are not valid when the waves become nonlinear. Computational models have also been developed to be able to deal with nonlinear waves. These tools are well suited to study the slamming of OWSCs. Comparisons between numerical results and experimental results will be presented.
14h30-15h30 (dont 15 minutes de discussion) Onno Bokhove (School of Mathematics, U. Leeds) Wave Impact on Wave-Energy Buoys and Ships:a mathematical finite element and experimental modelling study Télécharger la présentation
Résumé à préciser
16h15-- : Discussion

Programme de la réunion du lundi 30 novembre (IMT, Toulouse)

14h00-15h00 (dont 15 minutes de discussion) Thomas Bonometti (IMFT, Toulouse) Courants de gravité de forme complexe: expériences, simulations des équations de Navier-Stokes et modèles simplifiés.
Résumé à préciser
15h00-16h00 (dont 15 minutes de discussion) Vincent Duchene (IRMAR, Rennes) Comportement asymptotique des solutions du système de Saint-Venant multi-couche. Télécharger la présentation
On considère le système de Saint-Venant multi-couche, en tant que modèle pour la propagation d'ondes infiniment longues dans l'écoulement de fluides à densité variable, stratifiée. Plus particulièrement, on s'intéressera aux limites asymptotiques suivantes :
- données initiales de faible amplitude ;
- faible contraste de densité ; - grand nombre de couche.

16h15-- : Discussion

Exposé de la réunion du lundi 16 novembre (IMB, salle 2)

14h00-15h00 (dont 15 minutes de discussion) Pierre-Yves Lagrée (LMM, UPMC): Ecoulements de granulaires secs dans le cadre de la rhéologie du mu(I) dans les équations de Navier Stokes et de Saint Venant

Programme du workshop "Conditions aux bords", 17-18 novembre (IMB, salle de conférences)

Mardi 17 novembre
9h15-10h45: Philippe Bonneton, Andrea Filipini and Lisl Weynans: Linear and nonlinear boundary conditions for hyperbolic systems (nonlinear shallow water equations). Theoretical aspects
coffee break
11h00-12h30: Maria Kazolea: Presentation of a simple matlab program for a GN model and practical exercises.
lunch
14h00-15h30: Christophe Besse, Benoit mesognon: Boundary condition for scalar nonlinear dispersive equations I
coffee break
16h00-17h30: Christophe Besse, Benoit mesognon: Boundary condition for scalar nonlinear dispersive equations II
20h00: conference dinner

Mercredi 18 novembre
9h15-10h45: The sponge layer method (F. Chazel, M. Kazolea) and the source method (M. Colin): theoretical aspects
coffee break
11h00-12h30: The sponge layer method (F. Chazel, M. Kazolea) and the source method (M. Colin): numerical aspects and practical exercices.
lunch
14h00-15h30: Perspectives: Coriolis effects (D. Lannes) and possible interest of a relaxation method (M. Ricchiuto).
coffee break
16h00-17h30: Other perspectives and discussions.

Exposés de la réunion du lundi 2 novembre (IMT, Toulouse)

14h00-15h00 (dont 15 minutes de discussion) Laurent Lacaze (IMFT, Toulouse) Ondes internes topographiques dans un fluide à deux couches
Les interactions d'un obstacle avec un écoulement de fluide stratifié jouent un role primordial en météorologie et océanographie. La caractérisation d'un tel écoulement reste cruciale pour la modélisation de différents phénomènes géophysiques tels que le mélange et la circulation océanique ou la trainée orographique dans l'atmosphère. Pour certains types de stratification, l'énergie des ondes générées par l'obstacle peut etre piégée verticalement (par exemple à la base de la couche de mélange océanique ou au sommet de la couche limite atmosphérique). Dans ce cas, le milieu fluide peut etre modélisé par un fluide à deux couches à l'interface duquel les ondes de gravité se propagent. L'étude présentée ici se focalise sur ces aspects, en traitant le problème d'un écoulement dans un fluide à deux couches au dessus d'un obstacle 3D ou, par analogie, un obstacle en mouvement dans un fluide à deux couches. Des études expérimentales à différentes échelles, réalisées à l'IMFT et dans la grande veine hydraulique stratifiée de Toulouse, seront présentées avec une attention toute particulière à la description du champ d'onde mesuré à l'interface des deux couches. Une analyse linéaire permet de rendre compte du champ d'ondes dans les différents régimes observés par une formulation non-hydrostatique. Les résultats présentés se focalisent sur la dépendance du champ d'onde au nombre de Froude et sur le lien entre la forme du forcage et le sillage qui en résulte.

15h00-16h00 (dont 15 minutes de discussion) Florent Lyard (LEGOS) A la recherche des similarités entre modélisation structurée et non-structurée: les questions en suspens et quelques réflexions issues du cas test ondes internes COMODO
Résumé à préciser

Exposés de la réunion du lundi 5 octobre mars (IMB, salle 2)

14h00-15h00 (dont 15 minutes de discussion) Carine Lucas (Université d'Orléans) Modélisation de l'érosion Télécharger la présentation
Après une brève présentation du GDR EGRIN, je parlerai l'une des thématiques qui y est représentée : la modélisation de l'érosion. En général, l'érosion est modélisée par une équation de conservation pour les sédiments, qui est couplée à un modèle hydrodynamique (Saint-Venant dans cet exposé). Nous commencerons par l'équation d'Exner, pour laquelle présenterons un modèle qui satisfait des estimations d'énergie et d'entropie, ainsi qu'un modèle obtenu par une approche multi-échelles sous l'effet des marées. Nous proposerons également un nouveau flux qui évite certains problèmes de conservation de la masse. Nous verrons ensuite un modèle plus complet, le modèle de Hairsine et Rose, qui prend en compte plusieurs classes de tailles de sédiments et traduit les échanges de matière entre le sol et l'eau. Enfin, nous conclurons sur la perspective d'un modèle plus général qui pourrait prendre en compte un agrégat de particules.

15h00-16h00 (dont 15 minutes de discussion) Julien Dambrine (Université de Poitiers): Détermination de formes optimales de carènes Télécharger la présentation
Nous nous intéressons à la détermination d'une carène de navire minimisant la résistance à l'avancement, pour une vitesse donnée. Cette résistance à l'avancement a deux composantes : la résistance de vagues et la résistance de friction (proportionnelle é la surface mouillée). Nous nous placons dans l'hypothèse de carène élancée, qui nous permet de réduire la représentation de la carène au graphe d'une fonction. De plus, dans cette limite, la résistance de vagues est donnée par la formule intégrale de Michell, qui peut etre vue comme une forme quadratique de la fonction représentant la carène. Nous prouvons l'existence d'une carène optimale unique, symétrique, lisse et dépendant continument de la vitesse. Des simulations numériques montreront d'efficacité de cette approche, et complèteront les résultats théoriques.
16h15-- : Discussion


Année 2014-15


Exposés de la réunion du lundi 16 mars (IMB, salle 2)

14h00-15h00 (dont 15 minutes de discussion) Christophe Besse (Institut de Mathématiques de Toulouse) Artificial boundary conditions for dispersive equations Télécharger la présentation
15h00-16h00 (dont 15 minutes de discussion) Bruno Castelle (EPOC): Dynamique des courants d'arrachement : recirculation ou expulsion vers le large? Télécharger la présentation
Les courants d'arrachement induits par le déferlement des vagues sont des courants intenses, étroits et dirigés vers le large présents sur l'immense majorité des littoraux sableux dominés par l'action de la houle. Ces courants sont très importants par exemple pour la sécurité de la baignade, les échanges hydro-sédimentaires entre le plateau continental et les franges littorales, le transport des polluants et l'érosion localisée de la dune pendant les tempetes. Ces dernières années, un débat existe quant à la capacité des courants d'arrachement à expulser le matériel flottant ou en suspension au large de la zone de déferlement : alors que certaines études montrent que les courants d'arrachement sont associés à des cellules de circulation qui piègent le matériel dans la zone de déferlement, d'autres montrent que les courants d'arrachement expulsent massivement le matériel vers le large. Dans cette présentation, et dans la confusion des différentes classifications et terminologies existantes, nous proposerons une nouvelle classification des courants d'arrachement basée essentiellement sur une discrimination des mécanismes moteur. En compilant les derniers travaux en modélisation physique et numérique et ceux basés sur des mesures in-situ, nous montrerons que chaque type de courant d'arrachement se comporte différemment, ce qui implique différentes capacités à exporter les traceurs passifs au large. Nous discuterons les implications principalement ici pour la sécurité de la baignade et les approches de modélisation à mettre en oeuvre.
16h15-- : Discussion

Exposés de la réunion du lundi 2 mars (Toulouse)

14h00-15h00 Eric Barthélémy (LEGI, Grenoble) Vorticité et circulations moyennes engendrées par le déferlement Télécharger la présentation
Le déferlement des houles en zone littorale produit des transferts de quantité de mouvement à l'origine de circulations moyennes de toute sortes. Le courant moyen le plus caractéristique appelé courant d'arrachement ou rip current est induit par des vagues presque frontales. Nous montrerons que des expériences de laboratoires reproduisent bien ce type de circulation et que le modèle numérique Barré de Saint Venant à capture de chocs SURFWB (Marche et al., 2007) est en accord à la fois qualitatif et quantitatif avec les mesures expérimentales de vitesse et de vorticité. Sur cette base nous explorerons des extensions du modèle di-polaire de rip current de Bowen (1969) pour analyser les facteurs qui règlent le niveau de vorticité dans ces systèmes.
15h00-16h00 Gael Richard (INSA Toulouse et SHOM): Modèles hyperboliques et dispersifs d'écoulements cisaillés en faible profondeur
Nous présenterons un modèle hyperbolique et un modèle dispersif pour décrire des écoulements d'eau peu profonde (shallow water) avec cisaillement, c'est-à -dire sans supposer une vitesse uniforme sur la profondeur. Les problèmes liés à la vorticité et à l'apparition de turbulence seront abordés. Ces modèles seront testés par comparaison avec des résultats expérimentaux sur les ressauts hydrauliques, les trains de rouleaux (roll-waves) et les ondes solitaires.

Exposé de la réunion du lundi 2 février (IMB)

14h00-15h00 (dont 15 minutes de discussion) Germain Rousseaux (CNRS, Institut Pprime) The naval battle of Actium and the myth of the ship-holder
"The small Echeneis is present, wonderful to say, a great hindrance to ships." (Ovid, Halieutica)
15h00-16h00 (dont 15 minutes de discussion) Maria Kazolea (INRIA Bordeaux): Wave breaking for Boussinesq-type equations
The past few years, enhanced Boussinesq-type (BT) models and their numerical solutions have evolved as predictive tools in the modeling of wave propagation and transformations in large areas. One of the most important issues that needs to be taken under consideration when modeling waves propagation and their corresponding processes from intermediate to shallow water over variable topography, is the natural phenomenon of wave breaking, which plays a key role in the near shore dynamics. In this work three different breaking mechanisms are investigated numerically as to reveal possible differences, advantages and limitations of each one. Furthermore, a new methodology of hybrid type is presented to handle wave breaking over complex bathymetries in extended two- dimensional BT models, which are solved using the TUCWave model. The TUCWave model uses a high-order well-balanced unstructured finite volume (FV) scheme on triangular meshes, for modeling weakly non-linear and weakly dispersive phenomena. The 2D BT equations of Nwogu (1993) recast in a conservation law form are solved using a novel high-order well-balanced FV numerical method in unstructured meshes, following the median dual node- centered approach. Certain criteria, along with their proper implementation, are established to characterize breaking waves.

Exposés de la réunion du lundi 15 décembre (IMB)

14h00-15h00 (dont 15 minutes de discussion) J.-M. Hervouet (Laboratoire National d'Hydraulique et Environnement, EDF Lab) Solution of non-hydrostatic 3-dimensional free surface Navier-Stokes equations with Telemac-3D Télécharger la présentation de J.-M. Hervouet
Telemac-3D is part of the Open Source package Telemac-Mascaret (www.opentelemac.org), which is dedicated to free surface flows. The developments are managed by an international consortium of 6 partners. Telemac-3D solves the non-hydrostatic 3-dimensional free surface Navier-Stokes equations on unstructured grids, mostly in a finite element framework. The applications are tides, flows in rivers and estuaries, thermal plumes, tsunamis, dam breaks, sediment transport, marine turbines, etc. After discussing the drawbacks of 1D, 2D and simplified equations, we shall see various aspects of the solution procedure, emphasizing on the specific aspects of free surface, and dealing with difficulties like the aspect ratio and dry zones. The computation of non linear waves will be envisaged. Domain decomposition will also be addressed, and eventually applications will be shown.
15h00-16h00 (dont 15 minutes de discussion) Imanol Touzon (Tecnalia, Bilbao): Wave energy converters Fluid Interaction and Performance Assessment: Isolated device and Array configuration Télécharger la présentation de Imanol Touzon
16h15-- : Discussion


Exposés de la réunion du lundi 1er décembre (Insa Toulouse)

13h30-17h30 Orateurs: Corentin Audiard (P7) et Guy Métivier (IMB) Cours sur les conditions au bord Télécharger la présentation de C. Audiard
Le problème des conditions au bord se pose très souvent pour les applications en oécanographie (conditions transparentes, couplage de modèles, conditions d'entrée pour les modèles cotiers, etc). Le but de cette séance est de faire un petit état de l'art sur la question, en faisant un petit cours très simple centré sur des modèles pertinents en océanographie.


Exposés de la réunion du lundi 17 novembre (IMB, Universite Bordeaux 1)

14h00-15h15 Fabrice Ardhuin (Ifremer): and Aron Roland (Darmstadt) Application of numerical wave models from the global ocean to the beach. What do we learn about the Earth system? How can we make the models more efficient and accurate? Télécharger la présentation de F. Ardhuin Télécharger la présentation d'Aron Roland
15h30-16h30 Patrick Marchesiello (LEGOS) On modeling tridimensional nearshore circulation Télécharger la présentation
A modeling system with tridimensional wave-current interactions was designed to investigate transient nearshore currents and interactions between nearshore and innershelf circulations. A central question to us is whether tridimensional transient processes are important for nearshore dynamics and promote offshore propagation of surf eddies, stirring of coastal waters and surf-shelf exchange. Here, we present the model and some validation of rip current modeling for the Aquitanian coast of France, using in-situ and remote video sensing. We show the benefits of 3D versus 2D (depth-mean flow) modeling of rip currents and their variability.


Exposés de la réunion du lundi 3 novembre (Insa Toulouse)

14h00-15h00 Rafael Almar, Stanislas Larnier et Rachid Benshila Défi de la surveillance continue du littoral par imagerie vidéo, vers l'assimilation des variables dans des modèles numériques couplés vagues-courants
Télécharger la présentation de R. Almar
Télécharger la présentation de S. Larnier
Example of application: wave-current interactions Télécharger la présentation de R. Benshila
Il y aura plusieurs petits exposés. Un premier volet portera sur le traitement d'image et l'extraction d'informations (Stanislas Larnier, LAAS). Un deuxième volet de 20 min poretera sur comment intégrer cette information au mieux dans un modèle océanique pour des méthodes composites en allant vers l'assimilation (Rachid Benshila, CNRS-LEGOS). Cela sera complété par une introduction générale sur l'importance de ces défis en littoral (problématiques d'inversion de la bathymétrie, intéret de la télédetection video littorale, ...etc)

15h00-16h00 Arnaud Duran Simulation numérique de modèles d'écoulement type "depth aver- aged": une classe de schémas Volumes finis et Galerkin discontinu Télécharger la présentation
Ce travail est essentiellement consacré aux problèmes de stabilité liés au développement de schémas numériques associés à deux modèles d'écoulement classiques. Dans un premier temps nous détaillons la construction d’une approche Volumes Finis pour le système Shallow Water avec termes sources sur maillages non structurés. En se basant sur une reformulation appropriée des équations, nous mettons en place un schéma équilibré et préservant la positivité de la hauteur d'eau, et suggérons une extension MUSCL adaptée. Le schéma est capable de gérer des topographies irrégulières et exhibe de fortes propriétés de stabilité. Nous proposons ensuite son extension aux approches Elements Finis type Galerkin discontinu. L’inclusion des termes de friction est aussi évoquée. Des résultats numériques sont exposés et la méthode se révèle bien adaptée à la description d’une large variété d'écoulements. Partant de ces observations nous proposons finalement d’exploiter ces caractéristiques pour étendre l'approche à une nouvelle famille d'équations type Green-Nadghi. Des validations numériques sont également proposées pour valider le modèle numérique.
16h30-- : Discussion


Exposés de la réunion du 13 octobre (IMB, Université Bordeaux 1).

14h00-15h00 Stépane Abadie (SIAME): Modélisation des interactions vagues / solide Télécharger la présentation
Après avoir introduit cette interaction et les domaines de l'ingénierie concernés, l'exposé traitera de deux aspects particuliers : - une méthode pour simuler l'interaction vague / solide basée de type domaines fictifs et méthode de pénalisation. - les difficultés physiques et numériques liées à la simulation des impacts violents (e.g., vagues déferlantes) sur les structures. L'exposé sera illustré de cas d'application et d'exemples de simulation à partir du code Navier-Stokes multifluide THETIS.

15h00-16h00 Philippe Bonneton (EPOC) : Transformation des ondes longues en milieu côtier et estuarien et processus non-hydrostatiques. Application à la dynamique des ressauts de marée et des mascarets. Télécharger la présentation
La dynamique des ondes longues, telles que les tsunamis où la marée, devient le plus souvent fortement nonlinéaire à l'approche du rivage. Ceci conduit à la formation de fronts d'onde (chocs dispersifs ou dissipatifs) qui ne peuvent plus être décrits par les approches de modélisation classiques basées sur l'hypothèse hydrostatique. Au cours de cet exposé nous analyserons la dynamique non-hydrostatique de ces ondes longues, en nous focalisant plus particulièrement sur la propagation des ressauts de marée et des mascarets en milieu estuarien.


Exposés de la réunion du 29 septembre à Toulouse

Rémy Baraille (SHOM): Modélisation numérique avec le modèle HYCOM au SHOM Télécharger la présentation
HYCOM (Hybrid Coodinate Ocean Model) est un modèle aux équations primitives originellement développé aux US. Son originalité provient de son système de coordonées: Z près de la surface, isopycnal sous la couche de mélange et sigma près du fond. C'est le modèle choisi par l'US Navy et par le SHOM (Service hydrographique et Océanographique de la Marine) pour les applications opérationnelles. Cet exposé présentera quelques aspects de la modélisation numérique avec HYCOM à l'échelle du bassin et dans le domaine cotier.


14h45-15h45 Matthieu Mercier (IMFT) : Génération d'ondes internes linéaires et non-linéaires: du sillage de bateau aux solitons océaniques. Télécharger la présentation

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