Simulation numerique du mouvement d'un fluide en rotation dans une couche spherique epaisse. Application a la dynamique atmospherique des planetes geantes

par VINCENT LESUEUR

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace

Sous la direction de André Mangeney.

Soutenue en 1999

à Paris 7 .

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  • Résumé

    Les planetes geantes sont caracterisees par l'existence d'une circulation en jets alternes. Les vents observes a l'equateur sont soit progrades (diriges vers l'est, comme sur jupiter et saturne) soit retrogrades (uranus et neptune) ; leur persistance dans le temps reste inexpliquee et leur source d'energie est incertaine : sont-ils dus au chauffage interne, specifique de ces planetes, ou au chauffage solaire ? ce memoire s'attaque a l'etude d'instabilites liees a ces deux modes de chauffage. Il presente des resultats de simulations numeriques realisees grace a un code spectral, qui resout les equations de navier-stokes non-lineaires couplees a l'equation de la chaleur, dans le cadre de l'approximation de boussinesq. Le fluide est confine entre deux spheres rigides en co-rotation ; il est soumis a un chauffage isotrope impose sur la sphere interne et a un chauffage differentiel (du au rayonnement solaire) sur la sphere externe. Deux types d'etudes ont ete entrepris : la circulation en regime geostrophique a d'abord ete calculee, apres avoir choisi des parametres simulant les conditions qui regnent dans chacune des quatre atmospheres ; le travail a ensuite porte sur les instabilites qui se developpent lorsque les valeurs des parametres sont changees, l'instabilite convective, essentiellement due au chauffage interne, et l'instabilite barotrope, due au chauffage differentiel. En particulier, l'action de l'epaisseur de la couche atmospherique et celle de l'inclinaison de l'axe de rotation (qui influence la distribution latitudinale du chauffage solaire) sur le declenchement de l'instabilite convective est mise en evidence.

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Informations

  • Détails : 189 p.
  • Annexes : 106 ref.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • Accessible pour le PEB
  • Cote : TS1999
  • Bibliothèque : Observatoire de Paris (Section de Meudon). Bibliothèque.
  • Consultable sur place dans l'établissement demandeur
  • Cote : (043) LES
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