Simulation aux grandes échelles de traînées de condensation dans un milieu atmosphérique stratifié et turbulent.

Résumé : La prise en compte des traînées de condensations (contrails) dans les modèles de grande échelle requiert une paramétrisation. Cependant, les données actuelles sont insuffisantes pour cette paramétrisation. La simulation numérique détaillée d'un contrail complète les données et elle contribue à mieux définir ces paramétrisations. Les études des aéronefs ont mis en évidence le rôle de la turbulence atmosphérique dans la dynamique des tourbillons de sillage. Pourtant, la majorité des simulations numériques de contrails réalisées à ce jour utilisent une représentation simplifiée et paramétrée de cette turbulence, plutôt que de la résoudre explicitement. Le travail réalisé ici consiste à mettre en place une simulation de contrail avec une résolution tridimensionnelle de la turbulence atmosphérique. Dans un premier temps, une méthode de forçage stochastique a été mise en place pour engendrer des écoulements turbulents dans un milieu stratifié, et on montre la capacité de cette méthode à reproduire la turbulence de l'atmosphère. Dans un second temps, une simulation de contrail a été mise en place en utilisant la turbulence atmosphérique engendrée précédemment. Les effets du niveaux de turbulence, de la température et de la saturation en vapeur d'eau sur le contrail sont étudiés pour les quatre premières minutes : la turbulence contrôle la destruction des tourbillons de sillage, alors que la saturation et la température contrôlent la persistance et le taux de formation de glace. Les propriétés microphysiques et optiques obtenues sont en accord avec les observations et des lois sont proposées pour adapter ces propriétés aux paramétrisations des modèles de grande échelle.
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Thèse
Océan, Atmosphère. Université de Toulouse III - Paul Sabatier, 2013. Français
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Contributeur : Séverine Toulouse <>
Soumis le : vendredi 31 mai 2013 - 10:41:28
Dernière modification le : mercredi 29 octobre 2014 - 13:27:57
Document(s) archivé(s) le : mardi 4 avril 2017 - 14:31:39

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Joris Picot. Simulation aux grandes échelles de traînées de condensation dans un milieu atmosphérique stratifié et turbulent.. Océan, Atmosphère. Université de Toulouse III - Paul Sabatier, 2013. Français. 〈tel-00828483〉

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