Morphologie et traînée de quelques écoulements orographiques de complexité croissante. Contribution à l'interprétation de PYREX

par Haraldur Olafsson

Thèse de doctorat en Physique de l'atmosphère

Sous la direction de Philippe Bougeault.

Soutenue en 1996

à Toulouse 3 .

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  • Résumé

    Dans la presente these, les regimes non-lineaires des ecoulements orographiques sont explores par simulation numerique. On simule des ecoulements simples autour des montagnes idealisees allongees perpendiculairement a l'ecoulement incident et des ecoulements plus complexes autour des pyrenees, observes pendant pyrex. L'activite ondulatoire au-dessus du relief est decrite et on met en evidence l'existence d'ondes deferlantes, meme pour des hauteurs adimensionnelles de la montagne tres elevees. Ce deferlement a lieu hors de l'axe central de l'ecoulement et il est fortement favorise par la force de coriolis. On constate l'effet negatif du frottement au sol sur l'activite ondulatoire et sur la cambrure des ondes. En presence de valeurs realistes du frottement au sol, le deferlement ne se produit dans aucune des simulations. On propose que pour que le deferlement se produise il faut necessairement que l'atmosphere reelle presente un profil vertical de temperature et de vent favorable. En s'appuyant sur des simulations pyrex sans frottement au sol, un diagramme du regime de deferlement est construit. Ce diagramme est base sur une methode, introduite dans cette these, de calculer la hauteur adimensionnelle de la montagne et le nombre de richardson dans des ecoulements complexes. Dans le regime bloque, la force de coriolis favorise l'accumulation d'air dense au-dessus des versants amont, donnant une trainee plus elevee que dans les cas sans rotation. Dans le regime non-bloque, la force de coriolis diminue la trainee des ondes. On montre donc que la rotation terrestre a un impact different sur la trainee, selon le regime de l'ecoulement. De plus on constate qu'elle augmente la hauteur adimensionnelle de la montagne critique pour la formation d'une zone bloquee en amont. Une analyse de la morphologie des ecoulements de plus en plus realistes, montre des structures de complexite tres variee dans la zone bloque. L'ecoulement peut etre largement devie autour de la montagne sans qu'il n'y a aucun point d'arret.

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Informations

  • Détails : 313 p

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1996TOU30331
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