Modélisation de la turbulence dans les nuages convectifs profonds aux résolutions kilométrique et hectométrique

• Main Author: Verrelle, Antoine
• Format: Others
• Published: 2015
• Online Access: http://oatao.univ-toulouse.fr/14522/1/Verrelle_partie_1_sur_5.pdf; http://oatao.univ-toulouse.fr/14522/2/Verrelle_partie_2_sur_5.pdf; http://oatao.univ-toulouse.fr/14522/3/Verrelle_partie_3_sur_5.pdf; http://oatao.univ-toulouse.fr/14522/4/Verrelle_partie_4_sur_5.pdf; http://oatao.univ-toulouse.fr/14522/13/Verrelle_partie_5_sur_5.pdf

Une étude de sensibilité aux échelles kilométriques et hectométriques de simulations idéalisées de convection profonde montre qu’une résolution horizontale minimale de 1 km est nécessaire pour commencer à bien représenter les structures convectives et qu'il faut améliorer la turbulence dans les nuages convectifs. Une simulation LES (50 m de résolution) d'un nuage convectif profond permet d’obtenir les flux turbulents de référence, dégradés ensuite à différentes résolutions (2, 1 et 0.5 km), et d'évaluer ainsi la paramétrisation actuelle de la turbulence au sein des nuages convectifs. Les défauts mis en évidence sont une énergie cinétique turbulente insuffisante, liée à une sous-estimation de la production thermique notamment dans des zones à contre-gradient, et des vitesses verticales trop fortes. Une paramétrisation alternative de certains flux turbulents, basée sur des gradients horizontaux, montre une meilleure partition entre mouvements résolus et sous-maille à 1 km de résolution.