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Theses

Numerical study of 2D stratified turbulence forced by internal gravity waves

Résumé : Les écoulements océaniques sont composés des tourbillons ayant une grandeéchelle horizontale et des ondes internes de gravité. Le spectre d'énergiecinétique suit le fameux spectre de Garrett et Munk qui est habituellementinterprété comme la signature des ondes internes de gravité. Notre motivationprincipale est donc de reproduire le régime de turbulence observé dans la natureavec un système forcé seulement avec des ondes.Les écoulements stratifiés bidimensionnels (2D) sur une section transversaleverticale diffèrent des écoulements stratifiés tridimensionnels par l'absence devorticité verticale et par la présence d'ondes et de modes de cisaillement. Dansce travail de thèse, nous effectuons une étude numérique de la turbulencestratifiée 2D forcée par des ondes internes de gravité. Nous éliminons les modesde cisaillement pour avoir un système uniquement constitué d'ondes.Contrairement aux études précédentes, le forçage est appliqué à une régionlocalisée de l'espace spectral. Nous forçons aussi les ondes avec une échellespatiale intermédiaire pour permettre le développement d'une cascade d'énergiedirecte et aussi inverse.Nous présentons d'abord les différents régimes de turbulence stratifiée 2D avecun intérêt particulier au régime typique de l'océan avec une fortestratification et un grand nombre de Reynolds. La dynamique de la cascaded'énergie est analysée par un bilan énergétique spectral. Ensuite, nousvérifions s'il est possible d'obtenir un régime de turbulence d'onde faible enréalisant un analyse spatio-temporelle. Nous étudions enfin le degréd'universalité de la turbulence stratifiée 2D par rapport au forçage.
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02612797
Contributor : Abes Star :  Contact
Submitted on : Wednesday, May 20, 2020 - 12:20:12 PM
Last modification on : Friday, July 10, 2020 - 7:58:43 AM

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CALPE_LINARES_2020_diffusion.p...
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  • HAL Id : tel-02612797, version 2

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STAR | LEGI | UGA | CNRS

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Miguel Calpe Linares. Numerical study of 2D stratified turbulence forced by internal gravity waves. Mechanics of the fluids [physics.class-ph]. Université Grenoble Alpes [2020-..], 2020. English. ⟨NNT : 2020GRALI008⟩. ⟨tel-02612797v2⟩

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