Etude de l'aspect tridimensionnel du Foehn dans la haute vallée du Rhin (expérience MAP)

par Guillaume Beffrey

Thèse de doctorat en Physique de l'atmosphère

Sous la direction de Alain Dabas.

Soutenue en 2003

à Toulouse 3 .

mots clés

• Météorologie
• Physique atmosphérique
• Ecoulement orographique
• Foehn
• Turbulence
• Turbulence -- Rhin, Vallée haute du
• Vents -- Foehn -- Rhin, Vallée haute du
• Radar en météorologie

Résumé

La météorologie de montagne se caractérise par une évolution rapide des phénomènes, qui prennent de plus parfois un caractère dangereux. Le Foehn, vent chaud, sec et turbulent, dévalant les pentes des massifs montagneux, constitue l'un de ces phénomènes. Fréquent dans les Alpes, il est ici étudié dans la haute vallée du Rhin, en Suisse. La phase expérimentale de la campagne MAP (Mesoscale Alpine Programme) à l'automne 1999, fournit une importante base de données nécessaire à l'analyse à petite échelle du Foehn dans la vallée. L'approche utilisée est à la fois instrumentale et numérique. L'ensemble des données disponibles dans la vallée du Rhin est utilisé pour établir un schéma conceptuel de la manière dont le Foehn s'installe dans la vallée, avec une attention toute particulière aux données d'un Lidar Vent en raison de leur haute résolution spatiale. Les simulations sont réalisées avec le modèle Meso-NH, sur des cas réels de MAP, avec trois domaines en interaction bi-directionnelle et jusqu'à une résolution de 625m. La validation des champs simulés est effectuée, notamment grâce aux données du Lidar. L'écoulement de Foehn, hautement tri-dimensionnel, est présenté et quantifié pour différentes phases de l'évolution d'un évènement. La pénétration du Foehn dans la vallée est plus particulièrement analysée, avec la confrontation entre l'air turbulent et une masse d'air froid et stable initialement présente en fond de vallée. Les différents processus physiques mis en jeu lors de la propagation du Foehn sont quantifiés. Outre la connaissance du phénomène, l'étude apporte des éléments sur la capacité de simuler à échelle méso-g en terrain complexe ce phénomène très dépendant des interactions d'échelle.

Titre traduit

Study of three-dimensional aspect of the Foehn in the upper Rhine Valley (MAP experiment)

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