n° 953 Conférence d'ouverture : L'approximation traditionnelle en dynamique des fluides géophysiques et astrophysiques

Theo Gerkema
Royal Netherlands Institute for Sea Research
Laplace a non seulement introduit la force qui serait plus tard nommée `force de Coriolis', mais aussi une approximation qui consiste à négliger les termes de cette force qui sont proportionnels au cosinus de la latitude. Cette approximation est nommée `Approximation Traditionnelle'; elle est quasi universellement utilisée dans les études de dynamique des fluides géophysiques. Des études récentes indiquent pourtant qu'elle ne serait pas toujours justifiée. Je montrerai quelques exemples.
communication programmée pour mardi matin 9H30 salle M

n° 837 Masse ajoutée en fluide stratifié

Bruno Voisin
LEGI, CNRS et Université de Grenoble
En fluide stratifié en densité, la masse ajoutée est modifiée par les forces de flottabilité. Sont considérés le mouvement le plus simple -- les petites oscillations d'un fluide illimité uniformément stratifié dans l'approximation de Boussinesq -- et les corps les plus simples -- un cylindre circulaire horizontal et une sphère. Deux masses ajoutées distinctes sont mises en évidence, l'une liée à la pression et l'énergie, l'autre à l'impulsion et au moment dipolaire. Leur application au rayonnement d'ondes internes de gravité est discutée pour des oscillations forcées et libres.
communication programmée pour mardi matin 10H10 salle M

n° 902 Etude expérimentale des implications des marées dans les systèmes planétaires

Cyprien Morize Michael Le Bars Patrice Le Gal Andreas Tilgner
Laboratoire IRPHE - UMR 6594
Au-delà du phénomène bien connu de flux et de reflux de la mer sur nos rivages, les marées sont également responsables de phénomènes très variés. Nous présenterons une première vérification expérimentale que l’auto-intéraction d’un mode inertiel non-linéaire avec lui-même peut conduire à un écoulement axisymétrique intense dans une sphère en rotation. Ces résultats sont significatifs pour la génération de vents zonaux dans les planètes et les étoiles.
communication programmée pour mardi matin 10H50 salle M

n° 1056 Ondes internes océaniques et couches homogènes en océan profond

Louis Gostiaux Hans van Haren
LEGI - Coriolis
Nous présentons une série temporelle de température de un an et demi échantillonnée à 1Hz par 54 capteurs indépendants (NIOZ3) répartis tous les 2.5m entre 1350m et 1450m de profondeur au milieu du bassin des Canaries. La stratification en température présente des couches extrêmement homogènes advectées par les ondes internes de marée et de fréquence N. Des spectres de vitesse verticale sont extraits de cet enregistrement par correlation et discutés.
communication programmée pour mardi matin 11H10 salle M

n° 1216 Émission d'ondes internes par une sphère oscillant horizontalement en fluide uniformément stratifié

Evgueni Ermanyuk Jan-Bert Flór Bruno Voisin
LEGI
On présente une méthode expérimentale et une théorie inédites pour l'émission des ondes internes de gravité par une sphère oscillant horizontalement dans un fluide linéairement stratifié. La théorie, linéaire, considère des petites perturbations tridimensionnelles et incorpore les effets visqueux et transitoires ainsi que les effets de masse ajoutée et de champ proche. La méthode expérimentale mesure l'amplitude et la structure des ondes par visualisation d'encre fluorescente dans un plan vertical. Elle permet à la fois des visualisations attrayantes et des mesures précises, et contrairement aux méthodes existantes elle donne accès à chaque section verticale du champ d'onde. La théorie champ proche est en excellent accord avec les résultats expérimentaux, les résultats expérimentaux antérieurs s'étant avérés brouillés par les réflexions d'ondes et les régimes transitoires. Un accroissement de l'amplitude d'oscillation montre que la théorie demeure précise à plus de 5% tant que l'amplitude relative d'oscillation vérifie A/D < 0.1 avec D le diamètre de la sphère.
communication programmée pour mardi matin 11H30 salle M

n° 958 Génération de solitons dans une pycnocline par un faisceau d'une onde interne

Theo Gerkema Louis Gostiaux Manikandan Mathur Matthieu Mercier Nicolas Grisouard
Royal Netherlands Institute for Sea Research
Des observations dans le Golfe de Gascogne montrent qu'un faisceau de marée interne peut générer des solitons lors de son entrée dans la thermocline. Nous avons réalisé des expériences sur la plate-forme Coriolis à Grenoble pour étudier ce processus, et son efficacité en fonction de paramètres comme l'epaisseur de la thermocline. Nous en montrerons ici les premiers résultats.
communication programmée pour mardi matin 11H50 salle M

n° 1355 Conférence d'ouverture : Analytical study of a nocturnal low-level jet over a shallow slope

Alan SHAPIRO Evgeni FEDOROVICH
School of Meteorology
A simple theory is presented for a nocturnal low-level jet (LLJ) over a planar slope. The theory extends the classical inviscid inertial-oscillation model of LLJs to include up- and downslope motion in the boundary layer within a stably-stratified environment. An initial value problem for the coupled equations of motion and thermodynamic energy is solved for air parcels suddenly freed of a frictional constraint near sunset. The notion of a tilted residual layer is introduced and used to relate initial (sunset) air parcel buoyancy to free-atmosphere stratification and thermal structure of the boundary layer.
communication programmée pour mardi après midi 13H40 salle M

n° 1090 Instationnarités dans le déferlement topographique

Nicolas Boulanger Olivier Eiff Karine Leroux Alexandre Paci
CNRM/GAME URA1357 CNRS/Météo-France
The spatio-temporal structure of wave breaking and the surrounding flow induced by uniform stratified flow over two-dimensional and quasi two-dimensional obstacles was studied in hydraulic channels in different configurations via PIV measurements, Hovmoeller diagrams and spatial correlations. The results reveal low frequency variations throughout the flow field, in and outside the wave-breaking region, which appears to be due to a sequence of growth and decay of wave-breaking.
communication programmée pour mardi après midi 14H20 salle M

n° 1034 Paramétrisation du mélange dans les écoulements catabatiques le long des pentes de vallées alpines

Yann Largeron Chantal Staquet Charles Chemel Jean-Pierre Chollet
LEGI
On étudie les propriétés de transport et mélange d'un vent catabatique dans une vallée alpine lorsque l'atmosphère est stablement stratifiée. Un ensemble de simulations à haute résolution avec le code de calcul ARPS permet d'obtenir une mesure du coefficient de diffusion turbulente en fonction du niveau de stratification de l'atmosphère et de proposer une paramétrisation de ce coefficient.
communication programmée pour mardi après midi 14H40 salle M

n° 132 L'algorithme HyperCASL: une nouvelle approche pour la simulation des écoulements géophysiques

Jérôme Fontane David Dritschel
University of St Andrews
HyperCASL est un nouvel algorithme Lagrangien qui combine méthodes vortex et advection de contours. Après une description de l'algorithme, une étude comparative avec d'autres méthodes est menée au travers d'un cas test: la décroissance libre d'une turbulence bidimensionnelle. Cette analyse illustre les avantages de ce nouvel algorithme en termes de résolution, de convergence, de précision et de coût de calcul par rapport à d'autres méthodes existantes.
communication programmée pour mardi après midi 15H00 salle M

n° 547 Conférence d'ouverture : Dynamics of Oceanic Gravity Currents

Achim Wirth
LEGI
Results from numerical simulations of idealised, 2.5 dimensional Boussinesq, gravity currents on an inclined plane in a rotating frame are used to determine the qualitative and quantitative characteristics of such current. The results demonstrate that the gravity current has a two-part structure consisting of: (i) the vein and (ii) a thin friction layer at the downslope side of the vein. A minimal model for the vein dynamics, based on the heat equation, is derived.
communication programmée pour mardi après midi 15H40 salle M

n° 144 Sédimentation de particules en présence de convection thermique turbulente. Application à la séparation métal-silicate dans l'océan de magma initial

Guillaume Lavorel Michael Le Bars
IPRHE
La sédimentation de particules dans un fluide en convection est un phénomène de grand intéret pour comprendre la dynamique des oceans de magma primitifs et des chambres magmatiques. Nous avons donc mis au point une expérience permettant de quantifier la fraction solide en suspension et la vitesse de sédimentation en fonction du temps. Nous observons systématiquement 2 régimes. Le premier où l'inertie du mélange est présente et le second dominé par la convection et modélisable par une équation de diffusion-convection.
communication programmée pour mardi après midi 16H20 salle M

n° 1130 Instabilité radiative d'écoulements de rotation avec stratification

Xavier Riedinger Stéphane Le Dizes Patrice Meunier
IRPHE
Nous avons étudié deux écoulements de rotation avec stratification: le vortex de Lamb-Oseen et l'écoulement de Taylor-Couette d'extension infini. Nous présentons des résultats numériques et expérimentaux relatifs à ces deux types d'écoulements. Nous présentons plusieurs nouveaux mécanismes d'instabilité. Nous montrons comment l'instabilité radiative conduit certains écoulements stables en absence de stratification à devenir instable en présence de stratification.
communication programmée pour mardi après midi 16H40 salle M

n° 907 Zone de transition vers les vagues irrégulières dans une cavité barocline

Anthony Randriamampianina Peter Read Wolf-Gerrit Früh Robin Wordsworth
Laboratoire M2P2
Une simulation numérique directe est associée à une expérience pour décrire la zone de transition vers la turbulence géostrophique dans une cavité barocline remplie d’un mélange liquide. Contrairement à une étude récédente utilisant de l’air (Read et al. 2008), la dynamique de la vacillation structurelle obtenue est principalement gouvernée par les ondes d’inertie-gravité. Ces dernières sont générées spontanément à travers une instabilité de couche limite thermique résultant d’une stratification plus importante due à une valeur plus grande du nombre de Prandtl.
communication programmée pour mardi après midi 17H00 salle M

n° 504 Instabilités Magnéto-Inertielles

Patrice Le Gal David Cébron Wietze Herreman Pierrre Maubert Michael Le Bars
IRPHE
Nous présenterons nos derniers résultats analytiques, expérimentaux et numériques concernant l'interaction entre les ondes inertielles et leurs instabilités (en particulier l'instabilité elliptique) et les champs magnétiques. Plusieurs géométries seront abordées et le rôle de la force de Laplace sera mis en évidence selon la valeur du champ magnétique inducteur. Des conclusions seront déduites de ces observations et extrapolées vers des applications géophysiques.
communication programmée pour mardi après midi 17H20 salle M