ANALYSE ET MODELISATION DES COURANTS ET DE LA TURBULENCE SOUS LES VAGUES DE VENT Présentation et position du problème dans un contexte cognitif et socio-économique Description des différents phénomènes Analyses des données expérimentales Conclusion Régis Walther - Silvère lallemant - Simone Rubini

PRESENTATION DU PROBLEME DANS UN CONTEXTE COGNITIF ET SOCIO-ECONOMIQUE Comprendre le phénomène de génération des courants et de la turbulence dans les couches marines de surface Etude menée dans le cadre du P.N.O.C Champ d ’application: systèmes aquatiques de surface But: comprendre et prévoir le comportement de tels systèmes du point de vue chimique, biochimique et biologique Ces travaux font suite à de nombreuses études expérimentales, théoriques et de modélisation (groupe HYDRE) Régis Walther - Silvère lallemant - Simone Rubini

DESCRIPTION DES DIFFERENTS PHENOMENES L ’action du vent Il génère des déformations de la surface: les vagues Génération d’une onde dominante définie par a,K,σ On obtient au premier ordre les solutions d ’Airy Le déplacement associé aux trajectoires des particules est appelé courant de Stokes Il entraîne l ’eau par cisaillement: les courants On distingue 3 contributions différentes au phénomène: Le mouvement moyen,orbital et turbulent Régis Walther - Silvère lallemant - Simone Rubini

LES CELLULES DE LANGMUIR Leur apparition: le déferlement crée une vorticité verticale de signes opposées qui vont être déformées par le courant de Stokes . Régis Walther - Silvère lallemant - Simone Rubini

PROBLEME ET OBJECTIFS DE LA MODELISATION L ’intensité de la turbulence au sommet de la couche de surface et la présence des circulations de Langmuir ont été étudiées séparément. Objectifs: - modéliser l ’écoulement en combinant les 2 phénomènes - adopter un modèle fermeture (k,ε) Régis Walther - Silvère lallemant - Simone Rubini

LE MODELE Le fondement des expériences numériques est représenté par l ’équation des mouvements moyens: associée à un modèle (k,ε) et à des conditions aux limites imposant des valeurs (ki,εi) à l ’interface. Régis Walther - Silvère lallemant - Simone Rubini

ANALYSES DES DONNEES EXPERIMENTALES But: recenser et analyser les données disponibles qui ont guidé les expériences Les paramètres de forçage: le vent caractérisé par le frottement interfacial. L ’état de la surface libre caractérisée par a,K,σ Obtention d ’une base de données permettant de décrire les aspects généraux de l ’écoulement et d ’obtenir la paramétrisation des entrées à l ’interface. Régis Walther - Silvère lallemant - Simone Rubini

CONCLUSION Nouvelles indications pour la modélisation des transferts verticaux dans les couches marines. Importance du transport advectif du mouvement secondaire Ouverture vers de nouvelles études fondamentales Etude du transport sédimentaire et des processus chimiques liés à de tels phénomènes Intégrer le problème thermique Intégration des nouvelles hypothèses et équations à des codes existant Régis Walther - Silvère lallemant - Simone Rubini