DEVELOPPEMENT DE MODELES NUMERIQUES OCEANIQUES POUR L'ETUDE DU COUPLAGE OCEAN-ATMOSPHERE EN ZONE TROPICALE PDF Download
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Author: PATRICK.. ANDRICH
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DEUX MODELES NUMERIQUES ONT ETE DEVELOPPES POUR ETUDIER LES INTERACTIONS OCEAN-ATMOSPHERE DANS LES TROPIQUES. LE PREMIER EST UN MODELE TRIDIMENSIONNEL PARALLELISE, ET A ETE UTILISE POUR ETUDIER LA REPONSE OCEANIQUE DURANT FOCAL-SEQUAL. LE SECOND EST UN MODELE A DEUX COUCHES, ET EST CAPABLE DE SIMULER LA TEMPERATURE DE SURFACE DANS LES TROPIQUES. UNE EXPERIENCE PRELIMINAIRE DE COUPLAGE DE CE MODELE A UN MODELE DE CIRCULATION GENERALE ATMOSPHERIQUE EST PRESENTEE
Author: PATRICK.. ANDRICH
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DEUX MODELES NUMERIQUES ONT ETE DEVELOPPES POUR ETUDIER LES INTERACTIONS OCEAN-ATMOSPHERE DANS LES TROPIQUES. LE PREMIER EST UN MODELE TRIDIMENSIONNEL PARALLELISE, ET A ETE UTILISE POUR ETUDIER LA REPONSE OCEANIQUE DURANT FOCAL-SEQUAL. LE SECOND EST UN MODELE A DEUX COUCHES, ET EST CAPABLE DE SIMULER LA TEMPERATURE DE SURFACE DANS LES TROPIQUES. UNE EXPERIENCE PRELIMINAIRE DE COUPLAGE DE CE MODELE A UN MODELE DE CIRCULATION GENERALE ATMOSPHERIQUE EST PRESENTEE
Author: Patrick Andrich
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Deux modeles numeriques ont ete developpes pour etudier les interactions ocean-atmosphere dans les tropiques. Le premier est un modele tridimensionnel parallelise, et a ete utilise pour etudier la reponse oceanique durant focal-sequal. Le second est un modele a deux couches, et est capable de simuler la temperature de surface dans les tropiques. Une experience preliminaire de couplage de ce modele a un modele de circulation generale atmospherique est presentee
Author: Jean-Yves Simonot
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EN VUE DU COUPLAGE AVEC UN MODELE DE LA CIRCULATION GENERALE ATMOSPHERIQUE, POUR REALISER DES EXPERIENCES DE SIMULATION DU CLIMAT ET DE SES CHANGEMENTS, UN MODELE DE COUCHE MELANGEE OCEANIQUE GLOBAL A ETE DEVELOPPE COMPRENANT UNE MODELISATION DE LA TURBULENCE INTEGREE SUR LES COUCHES SUPERFICIELLES DE L'OCEAN, UN SCHEMA DE TRANSPORT HORIZONTAL DU CONTENU THERMIQUE PAR DES COURANTS ET UNE DIFFUSION CLIMATIQUES PRESCRITS, UNE PARAMETRISATION DU POMPAGE D'EKMAN ET DE L'UPWELLING EQUATORIAL. EN MODE LOCAL, LE MODELE EST UTILISE POUR SIMULER DEUX CYCLES SAISONNIERS DE TEMPERATURE DE SURFACE AU POINT METEOROLOGIQUE R, AINSI QUE POUR EVALUER L'IMPACT DE LA RETRO-ACTION THERMIQUE, VIA LES PROPRIETES OPTIQUES, DUE A UNE SIMULATION DU CYCLE SAISONNIER DE PHYTOPLANCTON. DES ETUDES DE CLIMATOLOGIE DES FLUX DE SURFACE NECESSAIRES AU FORCAGE DU MODELE ONT ETE REALISEES EN ANALYSANT PLUSIEURS ANNEES DE CHAMPS JOURNALIERS PREDITS QUOTIDIENNEMENT PAR UN MODELE DE PREVISION OPERATIONNELLE DU TEMPS. CES ETUDES ONT PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE DES BIAIS SYSTEMATIQUES DU MODELE, MAIS ONT AUSSI MONTRE QUE CES CHAMPS CONTIENNENT UNE INFORMATION CLIMATOLOGIQUE NON NEGLIGEABLE. ENFIN, DES METHODES SATELLITAIRES ONT ETE UTILISEES AFIN DE PRODUIRE DES CHAMPS DE FLUX DE SURFACE. LES RESULTATS MONTRENT UNE GRANDE IMPRECISION SUR CES METHODES AVEC LES CAPTEURS ACTUELS, MAIS DEMONTRENT LEUR GRANDE POTENTIALITE EN CE QUI CONCERNE LES CAPTEURS EN COURS DE DEVELOPPEMENT
Author: Jean-Yves Simonot
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EN VUE DU COUPLAGE AVEC UN MODELE DE LA CIRCULATION GENERALE ATMOSPHERIQUE, POUR REALISER DES EXPERIENCES DE SIMULATION DU CLIMAT ET DE SES CHANGEMENTS, UN MODELE DE COUCHE MELANGEE OCEANIQUE GLOBAL A ETE DEVELOPPE COMPRENANT UNE MODELISATION DE LA TURBULENCE INTEGREE SUR LES COUCHES SUPERFICIELLES DE L'OCEAN, UN SCHEMA DE TRANSPORT HORIZONTAL DU CONTENU THERMIQUE PAR DES COURANTS ET UNE DIFFUSION CLIMATIQUES PRESCRITS, UNE PARAMETRISATION DU POMPAGE D'EKMAN ET DE L'UPWELLING EQUATORIAL. EN MODE LOCAL, LE MODELE EST UTILISE POUR SIMULER DEUX CYCLES SAISONNIERS DE TEMPERATURE DE SURFACE AU POINT METEOROLOGIQUE R, AINSI QUE POUR EVALUER L'IMPACT DE LA RETRO-ACTION THERMIQUE, VIA LES PROPRIETES OPTIQUES, DUE A UNE SIMULATION DU CYCLE SAISONNIER DE PHYTOPLANCTON. DES ETUDES DE CLIMATOLOGIE DES FLUX DE SURFACE NECESSAIRES AU FORCAGE DU MODELE ONT ETE REALISEES EN ANALYSANT PLUSIEURS ANNEES DE CHAMPS JOURNALIERS PREDITS QUOTIDIENNEMENT PAR UN MODELE DE PREVISION OPERATIONNELLE DU TEMPS. CES ETUDES ONT PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE DES BIAIS SYSTEMATIQUES DU MODELE, MAIS ONT AUSSI MONTRE QUE CES CHAMPS CONTIENNENT UNE INFORMATION CLIMATOLOGIQUE NON NEGLIGEABLE. ENFIN, DES METHODES SATELLITAIRES ONT ETE UTILISEES AFIN DE PRODUIRE DES CHAMPS DE FLUX DE SURFACE. LES RESULTATS MONTRENT UNE GRANDE IMPRECISION SUR CES METHODES AVEC LES CAPTEURS ACTUELS, MAIS DEMONTRENT LEUR GRANDE POTENTIALITE EN CE QUI CONCERNE LES CAPTEURS EN COURS DE DEVELOPPEMENT
Author: J.C.J. Nihoul
Publisher: Elsevier
ISBN: 0080870783
Category : Science
Languages : en
Pages : 793
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Book Description
The exchange of momentum, heat, moisture, gases (such as CO2 and O2) and salt between the atmosphere and the ocean is a phenomenon of paramount importance for the dynamics of the atmosphere and the ocean. With the pressing need for reliable climate forecast (e.g. to deal with severe food and energy problems) interactive ocean-atmosphere models have become one of the main objectives of geophysical fluid dynamics. This volume provides the first state-of-the-art review of interactive ocean-atmosphere modelling and its application to climates. The papers are by active and eminent scientists from different countries and different disciplines. They provide a up-to-date survey of major recent discoveries and valuable recommendations for future research.
Author: DAVID.. SALAS Y MELIA
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LA BANQUISE REPRESENTE UNE COMPOSANTE IMPORTANTE DU SYSTEME CLIMATIQUE TERRESTRE, QU'IL FAUT PRENDRE EN COMPTE AFIN DE TRAITER CONVENABLEMENT LES INTERACTIONS OCEAN-ATMOSPHERE A L'ECHELLE GLOBALE OU PLUS SPECIFIQUEMENT DANS LES REGIONS POLAIRES. LA BANQUISE AFFECTE EN EFFET NOTABLEMENT LES ECHANGES DE CHALEUR, D'EAU ET DE QUANTITE DE MOUVEMENT ENTRE L'ATMOSPHERE ET L'OCEAN. DANS LE BUT DE MODELISER CES INTERACTIONS, UNE PREMIERE ETAPE A CONSISTE A METTRE EN PLACE UN MODELE DE BANQUISE, GELATO, QUI COMPORTE PLUSIEURS DEVELOPPEMENTS ORIGINAUX. CELUI-CI A ETE COUPLE AU MODELE DE CIRCULATION GENERALE OCEANIQUE OPA8.0, DEVELOPPE AU LODYC (PARIS). L'ENSEMBLE AINSI FORME EST FORCE PAR DES FLUX ATMOSPHERIQUES CALCULES PAR LE LOGICIEL BULKY (CERFACS), SELON DES METHODES ISSUES NOTAMMENT DES CAMPAGNES SEMAPHORE ET SOFIA (DUPUIS ET AL., 1997). CELA CONSTITUE UNE PREMIERE ADAPTATION DE CES PARAMETRISATIONS DE FLUX A LA GRANDE ECHELLE. LES TROIS MODELES, COUPLES PAR LE LOGICIEL OASIS DU CERFACS, ONT PERMIS DE REALISER UNE EXPERIENCE DE CONTROLE RESTITUANT CONVENABLEMENT LES PRINCIPALES CARACTERISTIQUES OBSERVEES DE LA CIRCULATION OCEANIQUE GLOBALE ET DES COUVERTURES DE BANQUISE ARCTIQUE ET ANTARCTIQUE. DES EXPERIENCES DE SENSIBILITE AUX FORCAGES ATMOSPHERIQUES, CONDUITES PAR AILLEURS DANS LES MEMES CONDITIONS QUE CELLES DE L'EXPERIENCE DE CONTROLE, ONT ENSUITE NOTAMMENT DEMONTRE QUE L'ETENDUE DE LA BANQUISE DANS LES DEUX HEMISPHERES PRESENTE UNE SENSIBILITE IMPORTANTE A LA TEMPERATURE DE L'AIR, MAIS PLUS LIMITEE AUX AUTRES FORCAGES. D'AUTRES EXPERIENCES, OU L'ON MODIFIE LA PHYSIQUE DE GELATO, DEMONTRENT L'IMPACT IMPORTANT D'UN MODELE DE BANQUISE INTERACTIVE SUR LA CIRCULATION OCEANIQUE GLOBALE. CE SYSTEME COUPLE, DEVELOPPE ET VALIDE.
Author: Charles Pelletier
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Cette thèse s'intéresse à la modélisation numérique du couplage entre l'océan et l'atmosphère. Bien que présentant un certain nombre de caractéristiques communes, ces deux milieux physiques sont suffisamment dissemblables pour être numériquement simulés par des modèles distincts, incluant chacun des spécificités propres. Par conséquent, leurs interactions sont prises en compte via des algorithmes de couplage multiphysique.La mise en place de tels algorithmes nécessite une bonne compréhension des modélisations des milieux océanique et atmosphérique, en particulier au voisinage de leur interface commune. C'est pourquoi une partie conséquente de la présente thèse dissèque, analyse et complète les paramétrisations turbulentes, qui sont des mécanismes numériques définis au niveau continu, traitant la couche limite turbulente au voisinage de la surface océanique. Les travaux entrepris ont permis d'identifier deux sources d'erreurs, théoriquement et numériquement significatives, dans la modélisation numérique standard de l'interface océan-atmosphère.La première source d'erreur se manifeste dans les formulations continues des paramétrisations turbulentes: celles-ci sont actuellement utilisées de manière incomplète, ce qui se traduit par le caractère mathématiquement irrégulier des solutions qu'elles génèrent. En revenant aux fondements de la théorie dont les paramétrisations découlent, la présente thèse étend leur domaine d'application, permettant de générer des profils de solution réguliers, dans un cadre théorique uniforme et bi-domaine. Les effets d'une telle extension sont numériquement évalués sur des cas tests physiquement réalistes: celle-ci peut mener à des biais considérables (de l'ordre de 20%) dans les flux échangés entre océan et atmosphère. D'un point de vue théorique, cette extension permet de définir des critères simples sous lesquels le couplage océan-atmosphère peut être considéré comme cohérent par rapport aux deux domaines physiques, et surtout aux paramétrisations turbulentes.La seconde source d'erreur est de nature algorithmique: elle concerne la discrétisation temporelle des mécanismes de couplage. Les méthodes actuelles, dites ad hoc, ne garantissent pas une complète cohérence des flux d'un modèle à l'autre. Les algorithmes de Schwarz globaux en temps, issus de thématiques liées à la décomposition de domaine, constituent une piste intéressante pour traiter ces aspects. La mise en place de tels algorithmes sur des modèles physiquement réalistes représente un défi considérable. Leur impact numérique sur des cas tests simplifiés est évalué. L'étude préalable des paramétrisations turbulentes permet de donner des pistes quant au développement d'algorithmes de couplage, concernant à la fois la cohérence du couplage précédemment introduite, et l'incorporation graduelle d'effets physiques plus complexes.
Author: Sophie Thery
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Les interactions océan-atmosphère jouent un rôle majeur dans de nombreux phénomènes géophysiques comme les cyclones tropicaux ou le changement climatique.De récentes études montrent que les méthodes actuelles pour réaliser ce couplage dans les modèles numériques sont mathématiquement peu satisfaisantes. Comme alternative pour mieux représenter l'interaction entre ces deux milieux, nous proposons dans cette thèse d'appliquer un processus itératif, plus précisément les algorithmes de Schwarz issus des méthodes de décomposition de domaine. Dans notre contexte, les systèmes mis en jeu sont très complexes et nécessitent des simplifications pour être étudiés analytiquement. Ces simplifications nous amènent à considérer un couplage 1D vertical de deux équations de type diffusion. La paramétrisation des phénomènes turbulents dans l'océan et l'atmosphère, et particulièrement à leur interface, fait apparaître des particularités propres à cette application. Une première particularité est de considérer des coefficients de viscosité non constants en espace, et discontinus à l'interface. Une deuxième particularité est de considérer la rotation terrestre, via l'effet de Coriolis. Enfin, une troisième particularité de notre modèle est que les échanges à l'interface sont traités de manière complexe et créent des non-linéarités dans le modèle couplé via les conditions d'interfaces.Nous étudions ce problème, et le rôle des différentes spécificités sur le comportement de l'algorithme, avec divers degrés de complexité, d'abord dans le cadre du problème d'Ekman couplé (problème linéaire) puis dans le cadre non-linéaire. Il est notamment montré que les différentes spécificités inhérentes à ce problème de couplage, encore jamais prises en compte dans des études théoriques, ont une influence non négligeable sur les propriétés de convergence.
Author: Ramon Sabarich Flores
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Book Description
La création des modèles numériques utilisant les équations de la dinamique des fluides permet de modéliser des situations climatologiques futures. Une des problématiques actuelles est d'améliorer l'échelle du calcul, spatiale et temporelle, et profondire dans les interactions océan-atmosphère, dû a des modelisations coupolées. Nous avons realisé le couplage entre SYMPHONIE et Aladin, en utilisant le modèle coupleur Oasis 3. Pendant l'étude nous avons utilisé deux simulations differents. La primiere u les flux mer-atmophère sont calculès par l'atmosphère et la deuxieme où ces flux sont calculés pour le modèle océanique. Depuis du lourde treavaille d'ensamblage des logicielles, nous avons étudié differents transferts de mases d'eau dans la Mer Méditerranée qui sont importants sur les interactions mer.atmpsphère et, tout suit, sur le developpement de la climatologie.
Author: VINCENT.. CASSE
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Book Description
POUR ETUDIER LA VARIABILITE INTERANNUELLE ATMOSPHERIQUE EN ZONE TROPICALE A L'AIDE DE SIMULATIONS NUMERIQUES NOUS AVONS COUPLE LE MODELE DE CIRCULATION GENERALE ATMOSPHERIQUE DU LMD ET LE MODELE A DEUX COUCHES D'OCEAN TROPICAL DU LODYC. NOUS AVONS ETE CONDUITS A ETUDIER UNE DERIVE SYSTEMATIQUE DU MODELE ATMOSPHERIQUE. PUIS, NOUS AVONS REALISE DEUX SIMULATIONS DE DEUX ANS EN UTILISANT DIFFERENTES SST ET LES PARAMETRISATIONS DES TERMES DIABATIQUES DU MODELE EMERAUDE DE LA DMN. LES INTEGRATIONS EN MODE COUPLE NE DERIVENT PAS MAIS NOUS NE SOMMES PAS PARVENUS A PRODUIRE UNE OSCILLATION D'UN ETAT CLIMATIQUE STANDARD A UN ETAT TYPE EL NINO
