Etude des inversions thermiques : application aux ecoulements atmospheriques dans des vallees encaissees

par CLAUDE GUILBAUD

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace

Sous la direction de S. ANQUETIN.

Soutenue en 1996

à Grenoble 1 .


  • Résumé

    Le code submeso est developpe dans le but de comprendre et d'analyser les phenomenes d'inversion thermique dans les vallees encaissees. Les grandes echelles de l'ecoulement (les) sont obtenues par la resolution des equations tridimensionnelles du mouvement ecrites sous leur forme compressible et non-hydrostatique en coordonnees dites gal-chen. Un modele sous-maille base sur une equation de transport de l'energie cinetique turbulente permet de transferer la production d'energie turbulente generee au sol vers les couches superieures de l'atmosphere. Les echanges entre le sol et l'atmosphere sont decris par un modele de sol (sm2-isba), couple a un modele de paroi performant. Le modele de sol est valide sur deux campagnes de mesures sur site efeda et hapex - mobilhy. La prise en compte de l'interaction sol-atmosphere a ete validee par deux etudes de la couche limite planetaire: une couche limite atmospherique pleinement convective et l'evolution d'une couche limite planetaire correspondant a l'experience de wangara. Une etude complete de la structure des ecoulements atmospheriques dans des vallees encaissees est realisee. Dans un premier temps, on etudie l'evolution temporelle d'un scalaire passif emis dans un relief complexe 3d avec des echanges sol-atmosphere simplifies. Puis, les phenomenes d'inversions thermiques sont etudies dans une vallee stylisee, pour deux saisons. Le modele realiste des echanges sol-atmosphere a permis de simuler le cycle diurne complet. On met en evidence une variabilite saisonniere du comportement de l'inversion. L'ete, les phenomenes ont une duree de vie et des periodes de transition plus longue qu'en hiver. Contrairement au cas hivernal, la structure spatiale de la couche convective estivale est symetrique par rapport a l'axe median de la vallee


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  • Détails : 189 P.
  • Annexes : 71 REF.

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