Thèse soutenue

Viabilité et performance des solveurs points de grille dans la résolution du problème implicite du noyau dynamique du modèle AROME
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Auteur / Autrice : Thomas Burgot
Direction : Pierre BenardLudovic Auger
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Océan, atmosphère, climat
Date : Soutenance le 19/01/2021
Etablissement(s) : Toulouse, INPT
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de l’univers, de l’environnement et de l’espace (Toulouse)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre national de recherches météorologiques (France)
Jury : Président / Présidente : Christine Lac
Examinateurs / Examinatrices : Pierre Benard, Ludovic Auger, Christine Lac, Xavier ‎Blanc‎
Rapporteurs / Rapporteuses : Thomas Dubos, Piet Termonia, Xavier ‎Blanc‎

Mots clés

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Résumé

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AROME est le modèle a aire limitée de Prevision Numerique du Temps (PNT) de Meteo- France. Son noyau dynamique resout les equations d’Euler pleinement compressibles non- hydrostatiques a une résolution horizontale kilométrique. Pour respecter les delais fortement contraints inherents a la PNT, les methodes numeriques utilisent le mieux possible des supercalculateurs composes d’un grand nombre de nœuds travaillant en parallèle. Le noyau dynamique semi-implicite aujourd’hui utilise, est base sur un opérateur linéaire a coefficients constants qui traite implicitement les termes responsables de la propagation des ondes les plus rapides, contournant ainsi les contraintes de stabilité numérique les plus fortes et autorisant de grands pas de temps intégration. Cet opérateur autorise également l’utilisation d’une discrétisation spectrale des opérateurs de dérivée horizontale a l’aide d’un algorithme de transformée de Fourier rapide, peu scalable sur les machines parallèles du futur. De plus, en traitant les termes orographiques explicitement, donc soumis a des contraintes de stabilité, les resolutions hectometriques du futur représentant notamment mieux les plus fortes pentes des reliefs, ne peuvent être abordées avec ces schémas. Dans cette thèse, nous abandonnons les schémas a coefficients constants d’une part et la discrétisation spectrale d’autre part, pour améliorer la stabilité numérique au voisinage des plus fortes pentes pour les futures architectures de calcul.