On s’intéresse aux transferts turbulents à petite échelle dans le jet catabatique sur pente forte, avec une approche spectrale. On montre d’une part qu’à grande échelle des transferts inverses d’énergie correspondent à des situations de turbulence d’onde forte (strong wave turbulence) avec des lois en k-1pour toutes les composantes de vitesse et de température. On montre d’autre part qu’à petite échelle et au-dessus du maximum du jet les spectres de température ne suivent pas une loi de Kolmogorov mais une loi de Bolgiano en k-7/5 dans la région de nombre d’onde impactée par les effets de flottabilité. Ce comportement, peu observé sauf en convection turbulente semble être favorisé par le contexte catabatique de forte pente (gravité oblique par rapport à la direction de cisaillement) et de faible stratification ambiante stable.
Figure : densité spectrale d’énergie dans un jet catabatique sur pente forte. Turbulence d’onde forte en k-1 à grande échelle et Turbulence de Bolgiano en k-7/5 à petite échelle dans la zone inertielle de flottabilité.
Références
C. Charrondière, C. Brun, E. J. Hopfinger, J.-M. Cohard and J.-E. Sicart, ‘Evidence of strong wave turbulence and of Bolgiano temperature spectra in katabatic winds on steep slopes’, Physics of Fluids, Volume 36, 026615 (2024), DOI : 10.1063/5.0187082
