Couche limite atmosphérique

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1 Couche limite atmosphérique
Conditions frontières (suite) Définition La couche limite atmosphérique est la partie de l’atmosphère en contact avec la surface terrestre, directement influencée par la présence de celle-ci

2 Flux et interfaces : vitesse de transport
Paramétrisation : Est la grandeur de la vitesse à une hauteur z Le coefficient de transfert global à la même hauteur La vitesse d ’entraînement au sommet de la couche limite

3 Flux de surface : «drag» et méthodes globaux
Parameterization : «Lois de transfert» tous mesurés à la même hauteur L ’indice G signifie valeur à la surface

4 Coefficients de transfert globaux
Dans le cas de conditions statiques neutres Valeurs typiques: 1x10-3 à 5x10-3

5 Comment spécifier la valeur des variables à la surface (G)
Sur la mer : l’air dans la couche visqueuse est saturé. La température et l ’humidité à la surface sont reliées par l ’équation de Clausius Clapeyron. Sur la terre solide : équations pronostiques pour la température et l ’humidité de surface .

6 Dépendance entre les «drag» coefficients et la rugosité
Sur la terre solide : l ’entraînement de l ’air peut être causé par: L ’entraînement de surface (skin drag) L ’entraînement du aux obstacles (form drag) l ’entraînement du aux ondes (wave drag) Sur la mer : l ’entraînement dépend essentiellement de la hauteur et de la densité des ondes. L ’effet est parametré en définissant un paramètre de rugosité z0

7 Dépendance entre les «drag» coefficients et la
rugosité : sur la terre solide et petite échelle Entraînement de surface (skin drag) : mesures de rugosité. 1) densité des éléments rugueux Densité de la voûte Coefficient d ’entraînement des éléments Hauteur moyenne de la voûte

8 Dépendance entre les «drag» coefficients et la
densité de la voûte :

9 Dépendance entre les coefficients de transfert et la
rugosité : sur la terre solide et petite échelle Entraînement de surface (skin drag) mesures de rugosité. 2) longueur de rugosité Sa mesure se fait en connaissant le cisaillement du vent dans la couche de surface. pente

10 Dépendance entre les coefficients de transfert et la
rugosité : sur les océans Longueur de rugosité La relation de Charnock Plus grand est le stress provoqué par le vent sur la surface de l ’océan, plus les ondes sont hautes et plus grande est la rugosité de l ’océan La relation de Charnoc s ’applique à d ’autres surfaces «mobiles» comme le sable ou des grands champs de céréales.

11 Dépendance entre les coefficients de transfert la hauteur où se font les mesures
Surface solide et stabilité statique neutre

12 Dépendance entre les coefficients de transfert la hauteur où se font les mesures
Ocean et stabilité statique neutre

13 Dépendance entre les coefficients de transfert et la hauteur où se font les mesures

14 Dépendance entre les coefficients de transfert et la stabilité

15 coefficients de transferts géostrophiques
Coefficient de«drag» géostrophique Vent géostrophique Parametrisation Nombre de Rossby de surface

16 «drag» coefficients géostrophiques

17 Application à la couche de mélange
Entraînement au sommet de la couche de mélange

18 Application à la couche de mélange
Entraînement au sommet de la couche de mélange

19 Théorème de Leibniz Soit A(t,s) une fonction de l ’espace et du temps.
Le théorème de Leibniz nous dit que: Où S1 et S2 sont les limites d ’intégration

20 Application à la couche de mélange
Entraînement au sommet de la couche de mélange constante Par le théorème de Leibniz

21 Application à la couche de mélange
Entraînement au sommet de la couche de mélange

22 Application à la couche de mélange
Entraînement au sommet de la couche de mélange