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• W2041240523 abstract "The system of equations describing ocean circulation is statistically averaged and consequently is not closed. The turbulent diffusive effects need to be parameterised via a turbulence model. Some empirical constants are then necessary to close the system. This work aims to show the feasibility of applying the data assimilation method of optimal control to identify these constants. A prototypic model with two equations of vertical diffusion for the velocity and the salinity is considered. The turbulent viscosity and diffusivity coefficients are computed with a k model. The experiment consists of optimising the two constants of this model by assimilation of velocity and salinity data. These observations have at first been numerically constructed by the simulation of the break of a halocline between two layers, the upper one being in movement. The cost function measuring the discrepancies between the simulation results and the data is minimised iteratively in the direction of its gradient computed by an adjoint model. In spite of the shape of the cost function surface with a valley and a plateau, the method converges. The difficulties which could be encountered in the parameter optimisation in such non-linear models of marine turbulence, are finally discussed. Le système d'équations décrivant la circulation océanique est un système moyenné et, de ce fait, ouvert. Sa fermeture requiert la paramétrisation des effets diffusifs de la turbulence via une modélisation faisant appel à un certain nombre de constantes empiriques. Le présent travail a pour but de montrer la faisabilité de l'optimisation de ces constantes par assimilation des seules données de vitesse et de salinité. Pour cela, on considère un modèle prototypique constitué de deux équations décrivant la diffusion verticale de la vitesse et de la salinité. Les coefficients de viscosité et diffusivité turbulente sont contraints par l'état turbulent du mouvement via un modèle de turbulence de type k. Des observations sont, au préalable, construites numériquement par simulation de la rupture d'une forte halocline séparant deux couches, dont l'une est en mouvement. Une fonction de coût mesurant l'écart entre simulations et observations est minimisée de manière itérative dans la direction de son gradient calculé par un modèle adjoint. Malgré une géométrie en vallée et plateau de la surface représentant la fonction de coût vis-à-vis des deux paramètres, la procédure converge. Les difficultés à prévoir dans l'optimisation des paramètres des modèles de turbulence marine, par essence non linéaires, sont ensuite discutés." @default.
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