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LAMBAERTS


Titre : Les effets dynamiques de l'humidité dans les modèles idéalisés de l'atmosphère de grande échelle

Le 05-12-2011

Type : Université Pierre et Marie Curie


Membres du jury :
Mme Laurence Picon (examinateur)
M. Patrick Mascart (examinateur)
M. Gilles Bellon (examinateur)
M. François Bouchut (examinateur)
M. Xavier Carton (rapporteur)
M. Olivier Pauluis (rapporteur)
M. Guillaume Lapeyre (co-directeur de thèse)
M. Vladimir Zeitlin (directeur de thèse)

Résumé :
La vapeur d'eau joue un rôle important dans le climat, notamment par le dégagement de chaleur latente qu'elle produit lors de sa condensation. Cet effet intervient dans les phénomènes liés à la convection tropicale et accompagne les perturbations synoptiques des latitudes moyennes. Il est actuellement paramétrisé dans les modèles de circulation générale et son déclenchement introduit un effet de seuil non-linéaire dans les équations du système.

Pour étudier l'impact de la condensation sur la dynamique atmosphérique de grande échelle, nous avons développé des modèles idéalisés de type St-Venant où le dégagement de chaleur est représenté par un flux de masse entre les couches qui conserve l'enthalpie humide et où la condensation est paramétrisée avec un schéma Betts-Miller simple. Ces modèles sont non-linéaires et agéostrophiques et correspondent dans certaines limites aux modèles d'études précédentes. La condensation modifie les propriétés des modèles de St-Venant secs qui, sous certaines conditions, sont des systèmes hyperboliques par partie présentant des vitesses caractéristiques humides plus lentes que les sèches et des solutions sous forme de fronts de précipitation. Nos modèles sont résolus numériquement à l'aide d'un schéma aux volumes finis permettant de mener des expériences non-linéaires de haute-résolution. L'impact de l'humidité sur l'intégralité du développement des instabilités dynamiques barotrope et barocline a ainsi été étudiée. La condensation augmente le taux de croissance de l'instabilité et intensifie les mouvements agéostrophiques et cycloniques de la couche humide. Et l'asymétrie cyclonique qu'elle provoque modifie la stabilisation de l'écoulement.
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