Impact du Transport Aérien sur lAtmosphère et le Climat (ITAAC)... to global scales t = 0 s. a few hours t ~ 1000 s. t ~ 100 s. t ~ 10 s. Vortex regime Dissipation regime Diffusion regime Jet regime ~ 1 km ~50 m

Etude de limpact de la turbulence atmosphérique de fond sur le régime de dissipation des contrails... to global scales t = 0 s. a few hours t ~ 1000 s. t ~ 100 s. t ~ 10 s. Vortex regime Dissipation regime Diffusion regime Jet regime ~ 1 km ~50 m Impact de la turbulence de fond atmosphérique

Simulations idéalisées du régime de diffusion dans tranche atmosphérique sous différents niveaux de turbulence Implémentation dun schéma de forçage turbulent de Paoli et Shariff (2009) dans méso-NH Evaluer les performances de ce couplage pour représenter la turbulence de fond de lUTLS: Écart type des fluctuations des composantes du vent:U, Echelle de flottabilité: L f =U/N; N=fréquence de Brunt-Vaisala, Spectre de lénergie totale et cinétique Etude de limpact de la turbulence atmosphérique de fond sur le régime de dissipation des contrails

Deux domaines de simulation de 10m 3 avec une résolution de 10cm: sans stratification (SS) avec stratification (AS) N=0.013.s -1 3 composantes du vent forcées

Deux domaines de simulation de 10m 3 avec une résolution de 10cm: sans stratification (SS) avec stratification (AS) N=0.013.s -1 -5/3 3 composantes du vent forcées Spectre de E k (u,v,w) EkEk

Deux domaines de simulation de 10m 3 avec une résolution de 10cm: sans stratification (SS) avec stratification (AS) N=0.013.s -1 -5/3 3 composantes du vent forcées Sans stratification: Turbulence isotrope ->Comportement attendu Avec stratification: Pas dimpact de la stratification à ces échelles -> Turbulence isotrope. Spectre de E k

Niveau de turbulence AB C Verticalement: 4km, Dz=20m Verticalement: 2km, Dz=10m AZ20m AZ10m BZ20m CZ20m BZ10m CZ10m Horizontalement: 2km 2, Dx=Dy=10m

u, v, w EkEk Niveau de turbulence AB C Verticalement: 4km, Dz=20m Verticalement: 2km, Dz=10m AZ20m AZ10m BZ20m CZ20m BZ10m CZ10m Horizontalement: 2km 2, Dx=Dy=10m

Décomposition spectrale sur lhorizontale de: Energie totale=E k +E p Energie cinétique=E k Niveau de turbulence AB C Verticalement: 4km, Dz=20m Verticalement: 2km, Dz=10m AZ20m AZ10m BZ20m CZ20m BZ10m CZ10m Horizontalement: 2km 2, Dx=Dy=10m -5/3 -2

Décomposition spectrale sur lhorizontale de: Energie totale=E k +E p Energie cinétique=E k Niveau de turbulence AB C Verticalement: 4km, Dz=20m Verticalement: 2km, Dz=10m AZ20m AZ10m BZ20m CZ20m BZ10m CZ10m Horizontalement: 2km 2, Dx=Dy=10m -5/3 -2 Waite (2011): Dz<L f

Décomposition spectrale sur la verticale de: Energie totale=E k +E p Energie cinétique=E k Niveau de turbulence AB C Verticalement: 4km, Dz=20m Verticalement: 2km, Dz=10m AZ20m AZ10m BZ20m CZ20m BZ10m CZ10m Horizontalement: 2km 2, Dx=Dy=10m -2 -5/2

Niveau de turbulence Moyen Fort Bas 10m 3 Dx=Dy=Dz=10cm

Niveau de turbulence Moyen Fort Bas 10m 3 Dx=Dy=Dz=10cm Waite (2011): Dz<L f Décomposition spectrale sur lhorizontale de lénergie cinétique=E k -5/3 -3

-5/3 -3 Niveau de turbulence Moyen Fort Bas 10m 3 Dx=Dy=Dz=10cm Waite (2011): Dz<L f Décomposition spectrale sur lhorizontale de lénergie cinétique=E k Critère de Waite (2011): Dz<L f Dans cette configuration E kh ~k h -(5/3) et E kv ~k v -2

Nastrom et Gage, 1985: >~10km ->-3 ~10km-~2km -> -5/3 Observation Waite, 2011: ~2km-~1km -> -2 si Dz<L f Modélisation Wroblewski, 2009: ~1km-~10m -> -5/3 Observation Spectres horizontaux Spectres Verticaux Lindborg, 2006: >~10km-~2km -> -3 Waite, 2011: ~2km-~1km -> -2.5 si Dz<L f Observation Modélisation

Nastrom et Gage, 1985: >~10km ->-3 ~10km-~2km -> -5/3 Observation Waite, 2011: ~2km-~1km -> -2 si Dz<L f Modélisation Wroblewski, 2009: ~1km-~10m -> -5/3 Observation Spectres horizontaux Spectres Verticaux Lindborg, 2006: >~10km-~2km -> -3 Waite, 2011: ~2km-~1km -> -2.5 si Dz<L f Observation Modélisation Critère de Waite (2011): Dz<L f Dans cette configuration E kh ~k h -(5/3) et E kv ~k v -2

Dürbeck et Gerz, 1995: h 2 =2D h t+ h,0 2 ; h,0 ~100m D h : m 2 s -1

D h ~20 m 2 s -1 Dürbeck et Gerz, 1995: h 2 =2D h t+ h,0 2 ; h,0 ~100m D h : m 2 s -1

Etude de limpact de la turbulence atmosphérique de fond sur le régime de dissipation des contrails Projet PRACE (soumis): Etude de la turbulence atmosphérique dans UTLS: domaine de 4km 3 à 2m de résolution Projet INCITE(soumis): Etude de limpact de la turbulence atmosphérique sur la phase de dissipation des contrails: domaine de 4km 3 à 2m de résolution

Time 0-5min 5-11min11-17min

-5/3 2 composantes (u et v) du vent forcées Deux domaines de simulation de 10m3 avec une résolution de 10cm: sans stratification (SS) avec stratification (AS) N=0.013s -1 (u,v,w) EkEk Spectre de E k

u, v, w EkEk LOLO Niveau de turbulence AB C Verticalement: 4km, Dz=20m Verticalement: 2km, Dz=10m AZ20m AZ10m BZ20m CZ20m BZ10m CZ10m Horizontalement: 2km 2, Dx=Dy=10m