2001

Thèse

ETHE Christian

Modélisation et simulation de trajectoires de ballons dérivants : Applications à l'étude de la circulation atmosphérique sur l'océan Indien.

Directeurs.rices de thèses : Basdevant C.

Date 2001-10-16
Diplôme U. Paris XI

Fiche

Composition du jury

Mr. Alain Joets Rapporteur
Mr Hennie Kelder Rapporteur
Mr François Alouges Examinateur
Mr Frédéric Pascal Examinateur
Mr Robert Sadourny Examinateur
Mr Claude Basdevant Directeur de thèse

Résumé

Dans le cadre de la campagne internationale de mesures INDOEX, qui s’est tenue durant le premier trimestre 1999 et dont l’objectif était l’étude du panache de pollution issu du sous-continent Indien, de petits ballons instrumentés ont été lâchés dans la basse troposphcre. Ces ballons, en suivant le déplacement des masses d’air, donnent une description de la dynamique atmosphérique sur une large gamme d’échelles. Un des objectifs du travail de thèse a été de développer un modèle numérique bi-dimensionnel de prévision des trajectoires de ces ballons. Ce modèle a servi à optimiser la stratégie de lâcher pendant l’expérience.
Une deuxième partie du travail a consisté à analyser les résultats de l’expérience en confrontant les trajectoires observées à des trajectoires simulées. Cette analyse a permis d’obtenir une bonne description du régime de circulation et de son évolution temporelle ; elle a également mis en évidence des structures locales de petites échelles, qui jouent probablement un rôle dans le transport de la pollution du continent vers la mer. Les mesures effectuées par les ballons (températures, humidités, vents horizontaux) ont été comparées avec les analyses du CEPMMT. On observe globalement une bonne performance de l’analyse à grande échelle, mais aussi une importante fluctuation turbulente qui n’est pas prise en compte par l’analyse à cause des petites échelles.
Les données de la campagne INDOEX (associées à celles d’une autre expérience BOA dans l’océan Austral) ont permis, dans une troisième partie, de développer un modèle mathématique de la dynamique du ballon qui reproduit de façon plus réaliste ses mouvements verticaux. Ce modèle a servi à construire un modèle numérique tri-dimensionnel de trajectoires qui prend en compte l’évolution des paramètres physiques du ballon et les effets des paramètres atmosphériques tels que le cycle diurne thermique, la condensation, le vent vertical.

Commentaires

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