VIFOP

VIFOP (Variational Initialization and Forcing Platform)

Le logiciel VIFOP est un outil générique original d’imbrication de modèles océaniques développé au sein du POC permettant l’imbrication de tous types de modèles océaniques régionaux et côtiers dans des modèles de circulation générale.

La problématique scientifique identifiée par le POC dès 1997 a donné lieu à une thèse de doctorat (Auclair, 1999) débouchant sur un certain nombre de publications scientifiques (Auclair et al., 2000a, 2000b, 2001, 2006 ou encore Estournel et al., 2005, Pinardi et al. 2001).

Le constat principal auquel il était alors possible d’aboutir concernant la modélisation à haute résolution des régions côtières est plus que jamais d’actualité aujourd’hui.

Les modèles d’extension limitée doivent être initialisées et forcés le long de leurs frontières ouvertes à partir de la circulation à l’échelle du bassin.

Cependant, les inévitables différences d’échelles spatiales et temporelles, mais aussi plus fondamentalement les différences de physique entre les modèles océaniques hauturiers fournissant cette circulation « générale », et les modèles d’aire limitée qu’ils soient régionaux ou côtiers, engendrent nécessairement des incohérences dont les conséquences peuvent être critiques.

La non conservation du bilan de masse

Un exemple simple mais fondamental est la non conservation du bilan de masse lorsque la circulation générale est interpolée sur une grille d’aire limitée à haute résolution et en particulier sur une bathymétrie à haute résolution.

Les « spin-up » souvent préconisés pour permettre l’ajustement des modèles ne font dans ce cas qu’aggraver la situation en intégrant sur une plus longue période des bilans incohérents.

La solution proposée est double.

Dans un premier temps les champs océaniques de grande échelle sont interpolés sur la grille d’aire limitée à haute résolution.

Dans un second temps, les contraintes variationnelles associées à la dynamique du modèle à grande échelle et au respect d’un certain nombre de bilans fondamentaux sont minimisées.

L’ensemble de cette méthode a été codé de façon modulaire en Fortran. VIFOP a de plus été conçu pour être aussi évolutif que possible laissant le champ libre pour la définition de nouvelles contraintes en offrant un maximum d’outils mathématiques et d’outils étroitement associés à la modélisation océanique (mise à disposition des linéaires tangents des modèles Symphonie et POM).

Un effort tout particulier a de plus été apporté à la représentation interne des champs qui est suffisamment générique pour pouvoir être facilement associée à des données grillées (tous les types de grilles) ou déstructurées (campagnes d’observations, grille « volumes finis » ).

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