Modélisation et simulation de la banquise

Dans cet exposé nous présenterons un modèle de banquise à l'échelle des floes (blocs de glace) en interaction entre eux mais aussi avec l'océan et l'atmosphère (interaction passive pour ces deux derniers). L'enjeu de l'étude est de construire un outil de calcul suffisamment efficace pour effectuer des simulations à grande échelle (plusieurs milliers de floes) sur des packs (groupes de floes) hétérogènes (taille allant du mètre au kilomètre). Les défis de ce type de modélisation sont multiples, il vont de la gestion des contacts entre floes à la prise en compte des mécanismes de fracturation ou encore de fonte et croissance. Dans cet exposé, nous présenterons dans un premier temps les principes de base adoptés pour la dynamique des floes indéformables et non fracturables (chocs, frottement, drag océanique, forçage par le vent etc.) ainsi que les stratégies de mise en oeuvre numérique (discrétisation du problème, schéma, accélération des calculs via la parallélisation). Dans un second temps, nous nous concentrerons sur l'introduction des mécanismes de fracturation et en particulier la percussion, allant de la construction du modèle utilisé via une étude asymptotique à réduction des temps de simulations grâce au développement d'un noyau de type IA pour le préconditionnement des calculs.