Job offer

IFREMER; France; Sur place; EUR 40 000 - 70 000; Plein temps

Résumé du poste

An innovative research unit is seeking a talented numerical modeler to enhance oceanographic modeling efforts. You will be part of a dynamic team focused on high-resolution simulations, utilizing advanced numerical models like CROCO. Your contributions will significantly impact research projects, requiring a blend of technical skills in programming and fluid dynamics. This position offers a unique opportunity to work in a collaborative environment, driving forward oceanographic research and contributing to community-driven projects. If you are passionate about geophysical fluid dynamics and eager to tackle complex scientific challenges, this role is perfect for you.

Qualifications

• Solid background in applied mathematics and numerical modeling of geophysical fluids.
• Experience in running and optimizing numerical simulation codes in parallel configurations.

Responsabilités

• Contribute to numerical modeling activities, from development to analysis of simulations.
• Design and implement community tools in Python for CROCO pre and post-processing.

Connaissances

Fortran

MPI

Python

Matlab

Shell Scripting

Batch Processing

Formation

PhD in Applied Mathematics

Engineering School/Master with 3 years experience

Outils

CROCO

High Performance Computing

Description du poste

Date de clôture de réception de candidatures : 06/05/2025



Qui sommes-nous ?



Le Laboratoire d'Océanographie Physique et Spatiale (LOPS www.umr-lops.fr ) est une Unité Mixte de Recherche placée sous la tutelle du Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS www.cnrs.fr ), de l'Institut français de recherche pour l'exploitation de la mer (Ifremer www.ifremer.fr ), de l'Institut de Recherche pour le Développement (IRD www.ird.fr ) et de l'Université de Bretagne Occidentale (UBO www.univ-brest.fr ). Il est également laboratoire de l'Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM). En tant qu'unité de recherche, le LOPS développe et participe à des programmes de recherche en océanographie qui contribuent au développement des connaissances sur la dynamique des océans à différentes échelles de temps et d'espace et qui étudient les relations de l'océan avec d'autres compartiments du système terrestre comme l'atmosphère, les glaces et les organismes vivants.



L'équipe "Interactions d'Echelles Océaniques" (IEO) du LOPS s'appuie sur une confrontation de modèles et d'observations à très haute résolution pour investiguer la diversité et la dynamique des fines échelles océaniques et leurs liens avec la grande échelle. Elle a développé dans le temps une grande expertise de la dynamique turbulente des océans, basée tant sur l'analyse théorique de la dynamique des fluides géophysiques, que sur le développement et l'utilisation de modèles numériques adaptés aux processus étudiés.



L'étude numérique des interactions d'échelles océaniques implique désormais des grilles de l'ordre du milliard de points, nécessitant plusieurs millions d'heures de calcul sur plusieurs dizaines de milliers de coeurs. En plus de compétences en HPC (High Performance Computing), les fines échelles nécessitent aussi le développement de schémas numériques et de paramétrisations adaptés.



L'équipe de recherche IEO du LOPS est actuellement composée de 7 chercheurs et 3 ingénieurs-techniciens permanents, relevant des différents organismes de tutelle du LOPS, ainsi que des doctorants et post-doctorants. Vous ferez partie de cette équipe de recherche, au sein du laboratoire "Océan Hauturier et Interactions d'Echelles océaniques" de l'Ifremer (ODE/LOPS/OHIE), sous la responsabilité hiérarchique de la responsable de laboratoire OHIE.



Quelle sera votre mission ?



Vous aurez pour mission principale de contribuer à l'activité de modélisation numérique, depuis le développement et la mise en oeuvre des modèles jusqu'à l'analyse des simulations.



Vous aurez à mettre en oeuvre différents modèles numériques, particulièrement CROCO (www.croco-ocean.org , co-porté par l'Ifremer, largement utilisé au LOPS et dans d'autres laboratoires Ifremer tel que DYNECO). Vous serez également amené.e à mettre en oeuvre d'autres modèles aux équations primitives ou pour des dynamiques plus simplifiées dans des implémentations en différences finies ou spectrales. Cette mise en oeuvre inclut le développement de configurations ainsi que l'estimation et l'optimisation de la performance des modèles sur les divers supercalculateurs régionaux, nationaux et internationaux (PRACE). Vous aurez également à veiller à ce que les paramètres numériques choisis (schémas, discrétisation verticale, modèles de fermeture turbulente, etc.) permettent de représenter au mieux les processus ciblés. Vous serez de plus en mesure de proposer et d'implémenter les évolutions de ces modèles afin d'accompagner les projets de recherche qui touchent à un spectre d'échelles de plus en plus large. En effet, ces projets nécessitent des simulations numériques de très haute résolution modélisant des régimes encore peu explorés pour lesquels certaines paramétrisations et hypothèses doivent être repensées :

- La forte sensibilité de la dynamique de petite échelle aux différents schémas numériques et au choix de la paramétrisation utilisée pour la fermeture turbulente.

- L'aspect non-hydrostatique est par exemple indispensable pour expliciter le rôle des interactions d'échelles au regard de la dissipation dans certains régimes dynamiques.

- L'utilisation de grilles imbriquées, permettant d'atteindre des échelles de plus en plus fines dans un contexte plus global, est également un des moyens que l'équipe a choisi de mettre en oeuvre pour progressivement aborder les effets des petites échelles dans la dynamique observée, mais certains aspects liés à la haute-fréquence doivent être améliorés.



De plus, la problématique des simulations HPC' concerne aussi les sorties : la taille des fichiers de sortie nécessite des stratégies bien spécifiques. Une des stratégies est de favoriser l'implémentation de diagnostiques en ligne. Le post-processing ensuite devra être pensé et implémenté en parallèle.



Ces développements, testés dans un contexte contrôlé de fluides géophysiques, auront des retombées sur tous les travaux du LOPS impliquant l'utilisation de modèles numériques et contribueront au développement du code communautaire CROCO dans le cadre du Service National Code Communautaire labellisé (impliquant d'autres laboratoires Ifremer tels que DYNECO, mais aussi le SHOM et d'autres laboratoires nationaux).



Le code CROCO est utilisé dans toutes les équipes du LOPS, sur des problématiques géophysiques et hauturières (OHIE), côtières (OC), et de couplage à l'interface air-mer (SIAM). Vous pourrez ainsi être amené.e à apporter votre soutien à différents projets du LOPS.



Quelles seront vos activités ?



Vous serez en charge des activités suivantes :

- Développements de modèles numériques et évaluation des schémas numériques pour une représentation pertinente des processus visés

- Design et mise en oeuvre d'outils communautaires en Python pour pré et post-processing de CROCO et d'autres modèles utilisés dans l'équipe

- Déploiement des modèles sur les centres de calcul fortement parallèle régionaux, nationaux et internationaux

- Accompagnement à l'écriture des demandes de ressources de calcul et des tests de performance associés

- Rédaction de documents/rapports sur les évolutions numériques sur un site partagé

- Centralisation des outils et des codes de l'équipe



Ces activités contribueront au maintien et au développement du Service National Code Communautaire CROCO (SN-CC CROCO).





Comment se déroulera votre activité ?



Poste à temps plein. Possibilités occasionnelles d'embarquement sur des campagnes océanographiques.

Vous avez une solide formation en mathématiques appliquées et/ou modélisation numérique des fluides géophysiques au niveau thèse, ou école d'ingénieur/master avec 3 ans d'expérience.

Vous avez les compétences, connaissances et expériences suivantes :
- Vous maîtrisez différents codes numériques de simulation d'écoulement géophysique et/ou océanique, c'est-à-dire : (i) être capable de faire tourner ces codes dans des configurations hautement parallélisées, et de tester et optimiser leur performance et (ii) être capable de proposer et d'implémenter des développements adéquats. Vous aurez des connaissances en modélisation numérique mais aussi en mécanique des fluides géophysiques.
- Vous avez une expérience avec des compétences : fortran, MPI, python (y compris librairies parallèles), matlab, shell scripting, batch processing.
- Vous avez de bonnes qualités rédactionnellse.
- Vous maîtrisez l'anglais.

Vous avez les qualités suivantes :
- Rigueur
- Goût du travail en équipe dans un contexte communautaire et potentiellement pluridisciplinaire
- Esprit d'initiative
- Curiosité intellectuelle