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Trimestre « Les mathématiques du climat et de l'environnement » à l'Institut Henri Poincaré (IHP)

Date : 09-09-2019

Du 9 septembre au 15 décembre 2019, l’IPSL et le département de Géosciences de l’École normale supérieure (ENS) co-organisent avec l'Institut Henri Poincaré (IHP) un trimestre sur « Les mathématiques du climat et de l'environnement ». Ce trimestre a pour objectif d'explorer le système climatique et les développements en mathématiques qui semblent les plus prometteurs pour faire progresser les sciences du climat et de l'environnement.


Trimestre "The Mathematics of Climate and the Environment" à l'IHP, Département de Géosciences de l'ENS et IPSL, 2019


En moyenne, un trimestre thématique de l’IHP accueille une centaine de participants (professeurs, chercheurs, étudiants, français et étrangers) et comprend des colloques, des cours et des séminaires. Ces événements sont ouverts aux étudiants en thèse et doctorat.


« Les mathématiques du climat et de l'environnement »

Le climat et l'environnement jouent un rôle croissant dans les tentatives des sociétés contemporaines de maintenir et d'accroître leur bien-être. Mais la complexité du système climatique - et plus encore de l'ensemble du système terrestre, y compris la biosphère et les humains - exige l'application de multiples disciplines scientifiques pour décrire et comprendre la complexité du système dans son ensemble.


Cette multidisciplinarité inhérente, combinée à la complexité intrinsèque du système, constitue un sérieux obstacle à l'optimisation de l'adaptation aux changements climatiques et à leur atténuation. Une large gamme d'outils numériques utilisant différentes facettes des mathématiques sont déjà opérationnels et offrent une grande variété de services en météorologie, océanographie et hydrologie.


La modélisation climatique présente des difficultés supplémentaires parce qu'elle nécessite l'inclusion de sous-éléments très hétérogènes et fait appel à toute une hiérarchie de modèles, depuis les modèles conceptuels les plus simples jusqu'aux géants à haute résolution numérique et à haut niveau de détail physique, à forte intensité informatique.


Les modèles climatiques sont basés sur des principes physiques solides, ont démontré leur capacité à imiter de nombreux aspects du système climatique observé et sont fiables pour un certain nombre de prévisions simples. Néanmoins, déterminer les limites de ce que les modèles peuvent potentiellement prédire et la confiance que l'on peut avoir dans ce qu'ils prédisent reste un problème ouvert.


Plus généralement, par son universalité, les mathématiques peuvent jouer un rôle décisif pour combler le fossé entre les disciplines impliquées dans les sciences climatiques et environnementales modernes. Bien que ce rôle ait été assez bien compris immédiatement après la Seconde Guerre mondiale, il a eu tendance à être quelque peu négligé au cours des années 1980 et 1990, alors que le rôle du calcul à grande échelle et de l'instrumentation sophistiquée a augmenté de façon spectaculaire.


L'augmentation des ensembles de données produits par la simulation et l'observation massives de l'atmosphère, des océans, de la surface terrestre et d'autres composantes du système climatique a récemment conduit à une prise de conscience des possibilités qu'offrent les sciences mathématiques et statistiques en distillant ces ensembles de données dans une meilleure compréhension du système.


L'objectif du trimestre de l’IHP est de donner suite à cette réalisation, comme en témoignent l'Année internationale des mathématiques pour la planète Terre et les activités qui ont suivi dans de nombreux pays. Les développements en mathématiques qui semblent les plus prometteurs pour l'avancement des sciences du climat et de l'environnement seront présentés aux participants et conduiront à des avancées significatives dans la méthodologie et dans les applications.


Le programme des événements de ce trimestre .


Contact

Sabrina Speich, LMD-IPSL (CNRS/École polytechnique/ENS/Sorbonne Université), 01 44 32 22 48,  sabrina.speich@lmd.ens.fr

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