Stage Ingénieur : Reconstruction tridimensionnelle des tourbillons de mésoéchelle à partir des cartes daltimétrie et profils Argos - H/F

A propos de l'entreprise

CLS (Collecte Localisation Satellites), filiale du CNES et de CNP, est une société internationale, pionnière dans la fourniture de solutions d’observation et de surveillance de la Terre depuis 1986.

CLS emploie 1100 salariés,  répartis dans 31 sites dans le monde.

 Sa vision est d’imaginer et de déployer des solutions innovantes pour comprendre et protéger notre Planète, et gérer durablement ses ressources.

L’entreprise œuvre dans 5 secteurs d’activités stratégiques : la gestion durable des pêches, l'environnement et le climat, la sécurité maritime, la gestion de flottes et les énergies & les mines. L’entreprise fournit notamment des services satellitaires basés sur la localisation et la collecte de données environnementales, l’observation des océans et des eaux continentales, et la surveillance des activités terrestres et maritimes.

La Business Unit (BU) Environnement de CLS adresse le développement de services opérationnels ou d’activités de recherche dans les domaines de l’océanographie, la météorologie, l’hydrologie, et la géodésie spatiale pour les agences spatiales, des scientifiques, des acteurs institutionnels ou universitaires mais également des sociétés privées.

A propos du poste

Les tourbillons de mésoéchelle sont des phénomènes courants dans tous les océans du globe. Ils ont la capacité de piéger de l’eau et de la transporter sur de grandes distances. À ce titre, ils jouent un rôle essentiel dans la manière dont l’océan répartit son énergie, sa chaleur et ses éléments nutritifs. Ces tourbillons influencent aussi la façon dont certaines substances se déplacent à la surface de l’océan, ce qui peut avoir un impact sur la répartition des espèces marines et sur les écosystèmes.

Pour observer ces structures de plus de 100 kilomètres en diamètre, on utilise des cartes de hauteur de la surface de la mer, produites chaque jour à CLS via le système DUACS (http://duacs.cls.fr) à partir des observations des satellites altimétriques. Ces satellites mesurent la surface de l’océan le long de leur trajectoire, et leurs données sont combinées pour créer une serie temporelle de cartes globales de hauteur de mer. L’analyse de cette série de cartes permet de détecter puis de suivre les tourbillons et leur interaction au fil du temps. Plusieurs méthodes de détection et de suivi ont été développées par différents groupes (ex : AMEDA (https://doi.org/10.1175/JTECH-D-17-0010.1), py-eddy-tracker (https://doi.org/10.1175/JTECH-D-14-00019.1), TOEddies (https://doi.org/10.3390/rs16224336)). CLS utilise et contribue au développement de l’outil py-eddy-tracker (https://py-eddy-tracker.readthedocs.io/en/stable/index.html ; Nencioli et al, 2025) qui se base sur les contours de hauteur de surface pour détecter les tourbillons.

Si les cartes altimétriques permettent une identification journalière et globale des tourbillons, elles ne montrent que leurs caractéristiques de surface. Pour mieux comprendre le rôle et l’impact de ces structures sur le transport et les échanges dans l’océan, une connaissance de leur structure verticale est nécessaire. Pour cela, une étape essentielle consiste à combiner les données altimétriques avec les profils verticaux de température et de salinité échantillonnés par les flotteurs du réseau mondial Argo (https://argo.ucsd.edu/ ; Nencioli et al, 2018).

Le premier objectif du stage sera de développer des outils permettant d’identifier les profils Argos colocalisés à l’intérieur des tourbillons détectés par altimétrie.

Une fois colocalisés, les profils Argos seront analysés (par exemple à l’aide de méthodes de classification ou de clustering, y compris via des réseaux de neurones) afin d’identifier les tourbillons présentant des caractéristiques similaires.

Les profils ainsi regroupés pourront ensuite être utilisés pour reconstruire la structure verticale de température et de salinité des tourbillons. Cette reconstruction contribuera à une meilleure compréhension de l’origine des masses d’eau piégées au sein des tourbillons, ainsi que des échanges entre ces masses et leur environnement au cours de l’évolution des structures.

Cette approche sera d’abord testée dans des régions spécifiques de l’océan ; si les premiers résultats sont concluants, elle pourra être étendue à l’échelle globale. Un atlas de tourbillons colocalisés avec les profils Argos pourra être mis en place à l’échelle régionale ou globale, pour compléter le catalogue AVISO+ (voir exemple de l’atlas existant sur la Méditerranée : https://www.aviso.altimetry.fr/en/data/products/value-added-products/mediterranean-3d-eddies-atlas-product.html)

A propos du profil recherché

Etudiant en dernière année d’école d’ingénieur ou de master 2, vous souhaitez développer vos compétences en analyse des données et intelligence artificielle.

Une bonne maîtrise de python et des bibliothèques d’analyse scientifique (numpy, scipy, scikit-learn…) est requise.

La maitrise de l'anglais est indispensable pour ce stage.

Des connaissances en océanographie seraient un plus.

L’ouverture d’esprit, l’aisance relationnelle, la flexibilité, l’autonomie et l’esprit d’analyse sont attendus.

Avantages salariaux

Accès au restaurant d'entreprise