05/07/2018 - Claudine Charrondière
Le refroidissement des couches d’air en surface, dû à un bilan d’énergie en surface négatif, est à l’origine d’écoulements catabatiques, souvent la nuit. Modélisés sans grand succès, ces vents sont pourtant présents sur toute zone de pente et forment un jet de paroi. Les caractéristiques principales de ces écoulements de surface
sont connues, mais leur comportement sur relief complexe est encore peu compris. Cette étude se concentre sur les fortes pentes, grâce à l’utilisation de données issues d’une campagne de mesures dans le massif de Belledonne (Alpes). Elle évalue notamment la validité d’un modèle analytique du profil de température et de la
vitesse du vent (modèle de Prandtl). Elle ouvre ensuite la discussion sur la production d’énergie cinétique turbulente (TKE), dévoilant un profil avec une zone de production mécanique négative juste au-dessus du maximum
de vitesse de vent. Par ailleurs, elle évalue l’impact de la pente sur la production d’énergie cinétique turbulente par flottabilité. Elle montre que selon l’inclinaison de la surface et le ratio entre les flux de chaleur sensible normal et parallèle à la pente, il peut exister une zone de production de TKE par flottabilité positive malgré les
effets stabilisants de la stratification. Enfin, une analyse spectrale indique que la turbulence est plus développée dans la partie externe du jet que dans la zone située autour du maximum de vent. Elle dévoile également une anisotropie marquée de la turbulence avec une réduction de la composante normale à la pente. A l’avenir, des
profils de données plus complets, notamment dans la partie interne du jet et autour du maximum de vitesse, permettront d’éclaircir la compréhension de ces vents et ainsi d’améliorer leur modélisation.