Programme avancé Modélisation numérique de l'océan
Ce programme avancé vous prépare à construire, exécuter et évaluer des modèles numériques de l'océan, de l'échelle globale jusqu'aux ports et aux estuaires. Vous étudierez la dynamique des fluides géophysiques, les méthodes de discrétisation, les paramétrisations des processus turbulents et les modèles de circulation, de houle, de marée et de sédiments, et vous apprendrez à mettre en place des expériences sur des systèmes de calcul haute performance, à valider les résultats par les observations et à communiquer leur incertitude aux utilisateurs scientifiques et techniques.
Évaluation de vos acquis
Voici les compétences que vous apporte ce programme. Cochez celles que vous maîtrisez déjà et nous vous indiquerons la partie du programme qui vous concerne.
Vous partez de zéro dans ce domaine. Le programme est conçu précisément pour cela.
Qu'est-ce que le programme Programme avancé Modélisation numérique de l'océan ?
Ce programme avancé vous prépare à construire, exécuter et évaluer des modèles numériques de l'océan, de l'échelle globale jusqu'aux ports et aux estuaires. Vous maîtriserez la dynamique des fluides géophysiques, appliquerez des méthodes numériques et des maillages adaptés, mettrez en place des expériences régionales et côtières et comparerez rigoureusement modèles et observations, ce qui vous ouvre les portes des services océanographiques, des bureaux d'études et des instituts de recherche.
Ce qui distingue ce programme avancé : une base physique solide, la dynamique des fluides géophysiques et les méthodes numériques étant expliquées depuis les principes ; des modèles utilisés par les professionnels, avec une pratique concrète sur des codes océaniques libres largement répandus ; une portée du global au côtier, couvrant circulation, houle, marées, sédiments et qualité de l'eau ; un vrai calcul, avec des simulations en environnement haute performance ; et un projet final dans lequel vous mettez en place et validez un modèle pour une zone réelle.
Points forts du programme
- Base physique solide : dynamique des fluides géophysiques et méthodes numériques depuis les principes.
- Modèles professionnels : pratique concrète sur des codes océaniques libres largement répandus.
- Du global au côtier : circulation, houle, marées, sédiments et qualité de l'eau.
- Vrai calcul : simulations en environnement haute performance.
- Prévision opérationnelle : assimilation de données, ensembles et services marins.
- Projet final : mise en place et validation d'un modèle pour une zone réelle.
Programme d'études : Programme avancé Modélisation numérique de l'océan
11 modules. Sélectionnez un module pour en consulter le contenu.
Dynamique des fluides géophysiques
- 1.1. Équations de conservation
- 1.2. Effet de la rotation de la Terre
- 1.3. L'approximation de Boussinesq
- 1.4. L'approximation hydrostatique
- 1.5. Équilibre géostrophique
- 1.6. Tourbillon potentiel
- 1.7. Ondes de gravité et de Rossby
- 1.8. La couche d'Ekman
- 1.9. Stratification et rayon de déformation
- 1.10. Instabilités et turbulence géophysique
Méthodes numériques pour l'océan
- 2.1. Différences finies
- 2.2. Volumes finis
- 2.3. Éléments finis
- 2.4. Maillages structurés et non structurés
- 2.5. Coordonnées verticales
- 2.6. Schémas d'advection
- 2.7. Stabilité et condition CFL
- 2.8. Schémas d'intégration temporelle
- 2.9. Conservation et diffusion numérique
- 2.10. Vérification des codes
Paramétrisations et processus sous-maille
- 3.1. La notion de processus sous-maille
- 3.2. Mélange vertical et fermetures de turbulence
- 3.3. Schémas de couche limite
- 3.4. Mélange latéral et viscosité
- 3.5. Paramétrisation des tourbillons
- 3.6. Frottement sur le fond
- 3.7. Flux air-mer
- 3.8. Convection et formation d'eaux profondes
- 3.9. Marées internes et mélange
- 3.10. Sensibilité aux paramétrisations
Modèles de circulation océanique
- 4.1. Familles de modèles océaniques
- 4.2. Modèles en coordonnée z
- 4.3. Modèles en coordonnée sigma
- 4.4. Modèles hybrides et isopycnaux
- 4.5. Modèles de circulation globale
- 4.6. Modèles régionaux
- 4.7. Emboîtement unidirectionnel et bidirectionnel
- 4.8. Initialisation et mise à l'équilibre
- 4.9. Forçage atmosphérique
- 4.10. Diagnostics de la circulation
Modélisation côtière et estuarienne
- 5.1. Hydrodynamique côtière
- 5.2. Modèles bidimensionnels intégrés sur la verticale
- 5.3. Propagation de la marée
- 5.4. Surcotes de tempête
- 5.5. Submersion avec zones de découvrement
- 5.6. Circulation estuarienne
- 5.7. Intrusion saline
- 5.8. Interaction fleuve-mer
- 5.9. Modèles portuaires
- 5.10. Dispersion des rejets
Modélisation de la houle
- 6.1. Théorie linéaire de la houle
- 6.2. Spectres de houle
- 6.3. Modèles spectraux de troisième génération
- 6.4. Génération, dissipation et interactions
- 6.5. Propagation en eau peu profonde
- 6.6. Réfraction, diffraction et déferlement
- 6.7. Modèles à résolution de phase
- 6.8. Couplage houle-courant
- 6.9. Climat de houle et extrêmes
- 6.10. Validation par bouées et satellites
Sédiments, morphodynamique et qualité de l'eau
- 7.1. Transport de sédiments non cohésifs
- 7.2. Sédiments cohésifs
- 7.3. Transport longitudinal et transversal
- 7.4. Évolution morphologique des plages
- 7.5. Modèles morphodynamiques
- 7.6. Modèles de qualité de l'eau
- 7.7. Traceurs et temps de résidence
- 7.8. Modèles lagrangiens de particules
- 7.9. Modèles de marée noire
- 7.10. Modèles biogéochimiques couplés
Calcul haute performance
- 8.1. Architectures des supercalculateurs
- 8.2. Linux et environnements de calcul
- 8.3. Compilation de codes scientifiques
- 8.4. Parallélisation avec MPI et OpenMP
- 8.5. Décomposition de domaine
- 8.6. Ordonnanceurs de tâches
- 8.7. Scalabilité et performances
- 8.8. Calcul sur GPU
- 8.9. Calcul dans le cloud
- 8.10. Gestion des grandes sorties de modèles
Assimilation, prévision et ensembles
- 9.1. Du modèle à la prévision opérationnelle
- 9.2. Assimilation de données dans les modèles océaniques
- 9.3. Prévision d'ensemble
- 9.4. Perturbation des conditions initiales
- 9.5. Prévision saisonnière et décennale
- 9.6. Réanalyses océaniques
- 9.7. Émulateurs par apprentissage automatique
- 9.8. Correction statistique des sorties
- 9.9. Systèmes de prévision opérationnelle
- 9.10. Services marins Copernicus
Validation, incertitude et communication des résultats
- 10.1. Sources de données pour la validation
- 10.2. Métriques d'erreur et de compétence
- 10.3. Diagrammes de Taylor
- 10.4. Validation des extrêmes
- 10.5. Analyse de sensibilité
- 10.6. Incertitude structurelle et paramétrique
- 10.7. Reproductibilité des expériences
- 10.8. Documentation des configurations
- 10.9. Rapports techniques pour les clients
- 10.10. Communication de l'incertitude
Projet final
- 11.1. Définition du problème et de la zone
- 11.2. Choix du modèle
- 11.3. Préparation de la bathymétrie et du maillage
- 11.4. Forçages et conditions aux limites
- 11.5. Expériences de sensibilité
- 11.6. Exécution des simulations
- 11.7. Validation par les observations
- 11.8. Analyse des résultats
- 11.9. Rédaction du rapport de projet
- 11.10. Soutenance devant un jury
Durée et modalité du programme Programme avancé Modélisation numérique de l'océan
Le programme compte 1 500 heures. Indiquez-nous combien d'heures vous pouvez y consacrer chaque semaine et nous vous dirons quand vous terminerez réellement.
C'est le rythme auquel la plupart des étudiants terminent. Il s'accorde bien avec le paiement échelonné.
Direction académique et corps enseignant
L'équipe pédagogique de Navalis : des professionnels en activité qui enseignent et encadrent les programmes.
Dr Marina AlcoverDirectrice académique et responsable de l'assurance qualité
Ing. Diego CifuentesProfesseur titulaire de soudage naval et de contrôles non destructifs ; responsable QA/QC des assemblages soudés
Cdt Javier Abaroa (MCA)Professeur titulaire de manœuvre, de navigation électronique (ECDIS/Radar/ARPA) et de GMDSS ; coordinateur de la conformité STCW et de la gestion des ressources à la passerelle
Dr. Pau FerrerProfesseur titulaire d'architecture navale et de simulation ; directeur du laboratoire d'hydrodynamique et de CFD
Dr Nuria LlobregatProfesseure titulaire de météorologie marine, de SAR et de sécurité opérationnelle ; coordinatrice de la gestion des risques liés à la navigation
Ing. Javier BañulsProfesseur titulaire d'électrotechnique, d'automatisme et d'ingénierie ETO ; coordinateur de l'intégration électronique et des alarmes machine
Ing. Sofía MarquinaProfesseure titulaire de matériaux, de composites et de protection anticorrosion ; coordinatrice de la filière peintures et revêtements avancés
Ing. Tomás RieraProfesseur titulaire de propulsion, d'énergies alternatives et de systèmes hybrides ; coordinateur de la performance énergétique et des vibrationsObjectifs du programme Programme avancé Modélisation numérique de l'océan
Débouchés professionnels du programme Programme avancé Modélisation numérique de l'océan
Questions sur le programme Programme avancé Modélisation numérique de l'océan
Des bases en calcul différentiel, équations différentielles et algèbre linéaire, au niveau d'un diplôme scientifique ou d'ingénieur, sont recommandées.
Des codes libres d'océan, de houle et de littoral largement utilisés en recherche et en bureau d'études.
Non. Les travaux pratiques se font dans des environnements distants préparés pour le programme.
Oui. Il comprend la modélisation côtière appliquée, la houle, les sédiments et les études portuaires.
Vous mettez en place, exécutez et validez un modèle numérique pour une zone marine ou côtière réelle.
Le programme avancé se déroule entièrement en ligne, avec un campus virtuel accessible 24 h/24 et 7 j/7, des sessions en direct enregistrées et un tutorat. Il comprend 1 500 heures d'étude réparties en 11 modules d'environ 136 heures chacun, et vous avancez à votre rythme dans le calendrier qui vous est remis à l'inscription.
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Procédure d'admission
Inutile d'attendre qu'on vous rappelle. Si votre dossier est complet, vous pouvez vous inscrire au cours de la même session.
- Profil : s'adresse aux diplômés en physique, mathématiques, sciences de la mer ou ingénierie qui veulent se spécialiser en modélisation océanique, aux ingénieurs civils, navals et côtiers qui doivent simuler des processus hydrodynamiques, aux océanographes et chercheurs qui veulent maîtriser les modèles qu'ils utilisent, au personnel des bureaux d'études environnementales et portuaires qui réalise des études de dynamique marine, ainsi qu'aux professionnels du calcul scientifique qui veulent appliquer leurs compétences à l'océan. Un diplôme en physique, mathématiques, sciences de la mer, génie civil, naval ou industriel ou domaine proche, ou une expérience professionnelle avérée en modélisation ou en hydrodynamique, est recommandé.
- Langue : une maîtrise suffisante du français pour suivre les cours et la documentation technique.
- Ressources techniques : un ordinateur avec une connexion internet stable, un navigateur à jour et une caméra pour les sessions en direct et la présentation des projets.
- Admission : candidature en ligne, étude de votre profil et bref entretien avec l'équipe pédagogique.
- 01CandidatureVos coordonnées, votre parcours et vos documents.
- 02Vérification immédiateNous vérifions que tout est complet et conforme.
- 03InscriptionChoisissez le paiement comptant ou échelonné et réservez votre place.
L'admission reste provisoire jusqu'à la validation des documents fournis par le comité. Si les conditions ne sont pas remplies, l'intégralité du montant est remboursée.
Posez-nous vos questions avant de vous inscrire
Laissez-nous vos coordonnées et le service des admissions vous écrira pour répondre à toutes vos questions. Si vous êtes déjà décidé, vous pouvez déposer votre candidature et payer au cours de la même session.