Interactions non-linéaires d'ondes et tourbillons en milieu stratifié ou tournant

• Main Author: Bordes, Guilhem
• Language: FRE
• Published: Ecole normale supérieure de lyon - ENS LYON 2012
• Subjects: [PHYS:COND:CM_GEN] Physics/Condensed Matter/Other; Ecoulement géophysique; Fluide stratifié; Fluide tournant; Ondes internes; Ondes inertielles; Instabilité paramétrique sous-harmonique; Dynamique non-linéaire; Tourbillons; Vélocimétrie par images de particules
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00733175; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/73/31/75/PDF/BORDES_Guilhem_2012_These.pdf

Les ondes gravito-inertielles jouent un rôle majeur dans les échanges d'énergie globaux sur la planète. Si la génération des ondes est bien connue dans l'atmosphère et l'océan, le devenir de ces ondes au cours de leur propagation n'est pas complètement défini aujourd'hui. Ces ondes peuvent interagir de façon non-linéaire avec elles-mêmes et créer des structures de plus petite échelle qui vont se dissiper plus facilement. Ainsi, le phénomène d'instabilité paramétrique sous-harmonique (PSI), a été étudié de façon expérimentale. Nous avons effectué la première mise en évidence expérimentale de l'interaction de trois ondes planes inertielles bi-dimensionnelles, sous la forme d'une triade résonnante. Cette étude améliore en outre la compréhension de la turbulence en rotation. Les ondes internes peuvent aussi créer, ou interagir avec des écoulements lents de grande échellequi peuvent modifier la biodiversité au fond des océans. Nous avons mis en évidence une situation expérimentale à l'origine d'un tel écoulement moyen induit par les ondes et, à l'aide d'un modèle théorique simplifié, nous avons expliqué la formation de ces écoulements. Enfin, on étudie également des tourbillons en fluide stratifié pour permettre de futures études sur l'interaction d'ondes gravito-inertielles avec des tourbillons.