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Modélisation

Qu'est ce qu'un modèle?

L'un des buts de la recherche scientifique est d'expliquer des observations passées, de contrôler des processus naturels ou d'en prévoir le déroulement. Ainsi, par exemple, de nombreux chercheurs étudient des avalanches passées afin de mieux comprendre le phénomène "avalanche". Ceci à pour conséquence non-seulement d'améliorer la prévision du danger d'avalanche mais apporte aussi des réponses à des problématiques qui n'avaient pas été envisagées, par exemple pour décider de la meilleur protection pour un axe de communication.
Comme beaucoup de phénomènes naturels, les avalanches sont très complexes. De nombreux éléments interdépendants entrent en jeux. Ceci rend l'étude et la compréhension globale d'un tel phénomène difficile. Néanmoins, tous les aspects de l'objet d'étude n'ont pas la même importance. Lorsque l'on doit répondre à une question donnée, il est alors possible (et souhaitable) de construire une représentation simplifiée de l'objet d'étude. Cette abstraction est alors appelée "modèle".

Les modèles couvrent un spectre allant d'un simple schéma jusqu'aux logiciels complexes nécessitants un super ordinateur pour leur fonctionnement, selon le but du modèle et le degré de complexité souhaité. Développer un modèle signifie tout d'abord de choisir, pour chaque élément et chaque processus du phénomène que l'on souhaite représenter, le bon équilibre entre la simplification et la précision. Ensuite, les lois d'évolution pour chaque élément ainsi que les relations entre les divers éléments sont établies. En général, ces lois sont écrites sous la forme d'équations mathématiques.

RAMMS Lawine 2 klein    
Modélisation d'une avalanche
   

Quels types de modèles y-a-t-il?

En fonction de l'approche choisie, on peut définir diverses catégories:

  • les modèles physique: le modèle est basé sur des éléments dont l'étude détaillée leur permet d'être régis par des lois physiques.
  • les modèles statistiques: l'analyse de nombreuses données expérimentales permet d'établir des relations statistiques entre divers paramètres du modèle.

Aujourd'hui, les modèles numériques sont très largement utilisés: de la météorologie (prévisions) à la santé publique (évolution des épidémies), de l'économie (impact de nouvelles taxes) à la construction (conception des bâtiments) ou bien de la chimie (pollution) jusqu'aux sciences de l'environnent.

Les modèles au SLF

Au sein du SLF les modèles ont aussi pris une place de plus importante et représentent aujourd'hui une part significative de l'effort de recherche.
Le SLF utilise des modèles pour l'étude du développement du manteau neigeux et ses échanges avec son environnement

  • pour quantifier les changements dans le permafrost
  • pour prévoir les dangers naturels
  • pour prévoir la distance d'écoulement des avalanches
  • pour évaluer les ressources en eau contenues dans le manteau neigeux
Le SLF développe les modèles suivants:
RAMMS - RApid Mass Movement System
RAMMS

Les avalanches, laves torrentielles et chutes de pierres sont courantes en montagne. Le pack logiciel RAMMS permet de calculer ces processus naturels et d’évaluer l’impact des mesures de protection.

Langues disponibles: Allemand  Anglais  Français  Italien 

SNOWPACK
SNOWPACK

Das Modell SNOWPACK bildet vor allem die Oberflächenprozesse im Gebirge nach. Dabei steht die Beschreibung der Entwicklung der Schneedecke und ihrer Wechselwirkung mit der Umgebung im Vordergrund.

Langues disponibles: Allemand  Anglais 

Alpine3D
Alpine3D

Das Kernstück des Alpine3D Modells ist das SNOWPACK Modell, ein physikalisch basiertes Energiebilanzmodell für eine 1D Boden-/Schnee-/Vegetationssäule. In Alpine3D wird diese 1D Energiebilanz für jeden Pixel des Bereiches und für jeden Zeitschritt berechnet.

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Alpine3D
Alpine3D

Das Kernstück des Alpine3D Modells ist das SNOWPACK Modell, ein physikalisch basiertes Energiebilanzmodell für eine 1D Boden-/Schnee-/Vegetationssäule. In Alpine3D wird diese 1D Energiebilanz für jeden Pixel des Bereiches und für jeden Zeitschritt berechnet.

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MeteoIO
MeteoIO

MeteoIO wurde entwickelt, um Input/Output-Funktionalität von Modellen zu verbessern. Es ist eine zusätzliche Ebene zwischen den Daten und dem numerischen Modell und erleichtert das Einlesen der Daten aus verschiedenen Quellen und die Datenvorbehandlung.

Langues disponibles: Allemand  Anglais 

Modèles de l'OSHD
 
OSHD_Models L’OSHD (service hydronivologique opérationnel) simule le manteau neigeux et sa fonte en utilisant un ensemble de modèles, dont des modèles de fonte des neiges assimilant des données nivologiques observées.

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AVAL-1D  
AVAL1D AVAL-1D ist ein numerisches Lawinendynamik-Programm. Es kann Auslaufstrecken, Geschwindigkeits-
und Druckverläufe von Fliess- und Staublawinen berechnen.

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ProNXD  
ProNXD ProNXD est une application web sur fond cartographique qui remplace NXD2000. Les évènements, notamment avalanches et déclenchements artificiels, peuvent être saisis simplement et rapidement en relation avec des données géographiques.

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