Convection en competition avec la stratification: mélange, tranpsort et périodicité

par Arman Khoubani

Projet de thèse en Océan, Atmosphère, Hydrologie

Sous la direction de Jan bert Flor.

Thèses en préparation à l'Université Grenoble Alpes , dans le cadre de École doctorale terre, univers, environnement , en partenariat avec Laboratoire des Ecoulements Géophysiques et Industriels (laboratoire) depuis le 01-09-2020 .


  • Résumé

    Dans l'atmosphère et les océans, les mouvements convectifs sont en concurrence avec la stratification. La stratification et le mélange sont dus aux mouvements convectifs et déterminent la température à la surface ainsi que la stratification à l'intérieur de l'océan, et sont donc des éléments clé des écoulements géophysiques et la modélisation du climat. Nous étudions un écoulement convectif en présence de stratification dans lequel le transport de chaleur par des panaches favorise la formation de la stratification tandis que la turbulence mélange le fluide. En fonction de leur force respective, l'écoulement présentera une stratification stable, générera des couches mixtes ou se mélangera entièrement par une circulation à grande échelle, avec éventuellement différentes évolutions vers un état final. Ces états finaux rappellent de nombreux écoulements géophysiques et seront étudiés, à côté des processus de mélange, pour toute une série de conditions initiales différentes. Une approche numérique expérimentale complémentaire sera utilisée et, sur la base des résultats, les modèles existants seront utilisés et, si nécessaire, adaptés.

  • Titre traduit

    Convection in competition with stratification: mixing, transport and periodicity


  • Résumé

    In the atmosphere and oceans, convective motions are in competition with stratification. Stratification and mixing are due to convective motions and determine the eventual temperature at the surface as well as the stratification in the ocean interior and are therefore key elements for the understanding of geophysical flows and climate modelling. We investigate a convective flow in the presence of stratification in which the heat transport by plumes favours the formation of stratification while simultaneously turbulence mixes the fluid. Depending on each their strength, the flow will either show a stable stratification, generate mixed layers, or entirely mix by a large scale circulation, with possibly different evolutions to a final state. These final states are reminiscent of many geophysical flows and will be investigated, next to the mixing processes, for a range of different initial conditions. A complementary experimental-numerical approach will be employed, and on the basis of results, existing models employed and if needed, adapted.