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Analyse des propriétés dimensionnelles et massiques des cristaux de glace pour l’étude des processus microphysiques dans les systèmes convectifs à méso-échelle

Résumé : L’étude des propriétés et processus microphysiques caractérisant la phase glace permet de mieux définir le rôle des nuages dans le cycle de l’eau et sur bilan radiatif de l’atmosphère. Les modèles atmosphériques et les codes d’inversion des données de télédétection utilisent des paramétrisations établies à partir de mesures in situ. Ces mesures servent également des besoins industriels en lien avec la problématique du givrage en aéronautique. L’étude présentée se base sur les données de deux campagnes aéroportées réalisées dans le cadre de la collaboration internationale HAIC-HIWC, ciblant les zones à fort contenu en glace que l’on peut observe rau sein des systèmes convectifs à méso-échelle (MCS) tropicaux. Sur la question des relations « masse-diamètre » (m - D) d’abord, une nouvelle approche est présentée. Basée sur la résolution d’un problème inverse, elle permet de restituer la masse des cristaux à partir de mesures colocalisées classiques en s’affranchissant de la traditionnelle hypothèse de loi puissance, et montre que cette dernière ne permet pas de représenter correctement les propriétés massiques de populations de cristaux hétérogènes (morphologie et tailles différentes) typiques des MCS. La variabilité horizontale des distributions de tailles permet d’étudier le vieillissement de l’enclume d’un point de vue microphysique et de souligner le rôle essentiel du processus d’agrégation dans l’élimination des petits cristaux apportés dans la haute troposphère par la convection profonde et dans la formation d’agrégats supra-millimétriques, précurseurs glacés des précipitations stratiformes. Les relations m - D restituées permettent d’identifier des régimes microphysiques distincts et ouvre la voie aux développement d’une paramétrisation de la masse volumique des hydrométéores en fonction de critères environnementaux.
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Theses
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Contributor : Abes Star :  Contact
Submitted on : Monday, September 2, 2019 - 4:20:08 PM
Last modification on : Thursday, April 9, 2020 - 8:28:02 AM

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2019CLFAC007_COUTRIS.pdf
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Identifiers

  • HAL Id : tel-02275192, version 2

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Pierre Coutris. Analyse des propriétés dimensionnelles et massiques des cristaux de glace pour l’étude des processus microphysiques dans les systèmes convectifs à méso-échelle. Sciences de la Terre. Université Clermont Auvergne, 2019. Français. ⟨NNT : 2019CLFAC007⟩. ⟨tel-02275192v2⟩

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