Étude des inversions thermiques : application aux écoulements atmospghériques dans des vallées encaissées

par Claude Guilbaud et Jean-Pierre Chollet

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace

Sous la direction de Sandrine Anquetin.

Soutenue en 1996

à Grenoble 1 .


  • Résumé

    Le code Submeso est développé dans le but de comprendre et d'analyser les phénomènes d'inversion thermique dans les vallées encaissées. Les grandes échelles de l'écoulement (LES) sont obtenues par la résolution des équations tridimensionnelles du mouvement écrites sous leur forme compressible et non-hydrostatique en coordonnées dites gal-chen. Un modèle sous-maillé basé sur une équation de transport de l'énergie cinétique turbulente permet de transférer la production d'énergie turbulente générée au sol vers les couches supérieures de l'atmosphère. Les échanges entre le sol et l'atmosphère sont décrits par un modèle de sol (sm2-isba), couplé à un modèle de paroi performant. Le modèle de sol est validé sur deux campagnes de mesures sur site efeda et hapex - mobilhy. La prise en compte de l'interaction sol-atmosphère a été validée par deux études de la couche limite planétaire: une couche limite atmosphérique pleinement convective et l'évolution d'une couche limite planétaire correspondant à l'expérience de Wangara. Une étude complète de la structure des écoulements atmosphériques dans des vallées encaissées est réalisée. Dans un premier temps, on étudie l'évolution temporelle d'un scalaire passif émis dans un relief complexe 3D avec des échanges sol-atmosphère simplifiés. Puis, les phénomènes d'inversions thermiques sont étudiés dans une vallée stylisée, pour deux saisons. Le modèle réaliste des échanges sol-atmosphère a permis de simuler le cycle diurne complet. On met en évidence une variabilité saisonnière du comportement de l'inversion. L'été, les phénomènes ont une durée de vie et des périodes de transition plus longue qu'en hiver. Contrairement au cas hivernal, la structure spatiale de la couche convective estivale est symétrique par rapport à l'axe médian de la vallée.

  • Titre traduit

    A study of thermal inversions of atmospheric flows within deep valley


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  • Détails : 1 vol. (189 p.)
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