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Pergaud, Julien. Etude et paramétrisation de la turbulence et des nuages de couche limite

Pergaud, Julien (2008). Etude et paramétrisation de la turbulence et des nuages de couche limite.

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Résumé en francais

L'objectif principal de cette thèse était de développer une nouvelle paramétrisation améliorant le mélange et la représentation des nuages dans les couches limites convectives. Nous avons développé ainsi une paramétrisation basée sur le concept EDMF pour Eddy-Diffusivity/Mass Flux dans lequel le schéma en flux de masse représente un thermique idéalisé qui peut échanger de l'air avec son environnement et dont les parcelles d'air peuvent condensées. Dans la partie sèche de l'updraft, l'entraînement et le détrainement sont définis comme proportionnels à la flottabilité et inversement proportionnels à la vitesse verticale dans l'updraft. Ce formalisme permet à ces échanges de s'adapter en fonction du type de couche limite ou encore de l'intensité de la convection. Dans le nuage, c'est le formalisme en tri par flottabilité qui a été choisi. Il est en effet bien adapté pour les échanges entre le nuage et son environnement. Les tests dans un modèle unicolonne ont permis de mettre en valeur l'apport d'un tel schéma dans la représentation du mélange mais aussi des nuages de couche limite. Il permet notamment une bonne représentation de la zone à contre-gradient et corrige un défaut bien connu des paramétrisations en coefficient d'échange turbulent. Des résultats 3D pré-opérationnels sont présentés et montrent la nécessité d'un tel schéma pour des modèles à 2.5km de résolution. Il a été ainsi implémenté dans le nouveau modèle opérationnel de Météo-France, AROME.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Noilhan, Joël
Masson, Valéry
Ecole doctorale:Sciences de l'Univers, de l'environnement et de l'espace (SDU2E)
laboratoire/Unité de recherche :Centre National de Recherches Météorologiques (CNRM-GAME), URA 1357
Mots-clés libres :Boundary Layer - Parameterization - Turbulence - Mass Flux - Shallow Convection - Entrainment - Detrainment - Boundary Layer Clouds
Sujets :Sciences de l'environnement
Déposé le :13 Oct 2014 10:07