Travaux dirigés de modélisation climatique

2.00 crédits

15.0 h

> Horaire

Enseignants

Barriat Pierre-Yves; Yin Qiuzhen;

Langue
d'enseignement

Français

Préalables

- Ce cours suppose que les étudiants ont acquis les connaissances de base sur la dynamique du système climatique et sa modélisation, telles que couvertes par exemple par LPHYS2162.
- Ce cours suppose que les étudiants ont acquis les connaissances de base en physique et en mathématiques (logique, algèbre linéaire, analyse numérique)
- Notions de programmation et d’algorithmique et/ou intérêt marqué pour la découverte de la programmation scientifique

Thèmes abordés

L'utilisation de Linux/Python/Fortran comme outils technologiques-mathématiques-numériques.
Comment obtenir une solution numérique d'équations différentielles à l'aide d'exemples issus de la modélisation climatique, puis comment les résoudre à l'aide d'outils de programmation.

Acquis
d'apprentissage

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :

Contribution de l’unité d’enseignement aux acquis d’apprentissage du programme (CLIM2M)

1.2, 1.3, 1.6, 1.7, 1.8
5.1, 5.4, 5.5
7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6
9.1, 9.2, 9.3, 9.4

Acquis d’apprentissage spécifiques à l’unité d’enseignement

Au terme de cette unité d’enseignement, l’étudiant.e sera capable de :

Comprendre et maîtriser les concepts de base Unix : savoir recourir à la documentation, manipuler l’arborescence de fichiers, comprendre l’organisation générale du système
Savoir utiliser les principales commandes Bash
Comprendre et maîtriser les notions de base en programmation : types de données, notion de sous-programmes, structures algorithmiques fondamentales
Comprendre et maîtriser les bases des langages Fortran et Python : créer et mettre en œuvre des programmes simples
Comprendre et maîtriser les liens entre méthodes numériques et modèles climatiques
Construire des modèles simples en physique et en science du climat
Savoir résoudre numériquement des équations différentielles simples

Contenu

Cette unité d’enseignement consiste à former les étudiants à l'usage de modèles en physique, exploités sous environnement de développement UNIX/Linux.
Les équations qui gouvernent l’évolution du système climatique sont dans la grande majorité des cas des équations différentielles. Pour les résoudre, il faut généralement utiliser des méthodes numériques. Il s'agit donc d'un préalable essentiel pour les étudiants qui souhaitent poursuivre un cursus (mémoire ou thèse) en modélisation du climat.
La première partie est une initiation à l'utilisation de Linux et à la programmation scientifique en Fortran et Python (Pierre-Yves Barriat).
La seconde partie aborde la simulation numérique: équations différentielles, modélisation (consistance, convergence et stabilité) (Qiuzhen Yin)

Méthodes d'enseignement

Cours intégrant directement des travaux dirigés en salle didactique.

Modes d'évaluation
des acquis des étudiants

Dans le cadre de ce cours, les étudiant·es sont évalué·es de deux manières :

l’évaluation continue certificative: exercices à la fin de chaque cours (50% de la note finale)
un travail pratique sur un cas de modélisation: à remettre en fin de quadrimestre et au plus tard en session (pas de présentation, 50% de la note finale)

Ressources
en ligne

https://www.elic.ucl.ac.be/lgeo2290

Faculté ou entité
en charge

> GEOG

Programmes / formations proposant cette unité d'enseignement (UE)

Intitulé du programme

Sigle

Crédits

Prérequis

Acquis
d'apprentissage

Master [120] en sciences géographiques, orientation climatologie

CLIM2M