Jeudi 18 juin 2015 à 14h00: soutenance de la thèse de Laurent Makké.

Titre de la thèse: Modélisation 3-D des rétroactions microphysique de l'eau, turbulence, rayonnement dans les nuages bas

Lieu de la soutenance :
Ecole des Ponts ParisTech - Bâtiment Coriolis - Amphi Caquot,
6-8 avenue Blaise Pascal, Cité Descartes,
Champs-sur-Marne 77455 Marne la Vallée

Jury:

• Pr. Richard Fournier, Laboratoire Laplace / Université Toulouse III (rapporteur)
• Dr. Anthony B. Davis, Jet Propulsion Laboratory / California Institute of Technology (rapporteur)
• Dr. Céline Cornet, Laboratoire d'Optique Atmosphérique / Université Lille 1 (examinateur)
• Pr. Jean-Philippe Gastellu-Etchegorry, Laboratoire CESBIO / Université Toulouse III (examinateur)
• Dr. Bertrand Carissimo, Laboratoire CEREA / Ecole des Ponts ParisTech (directeur)
• Dr. Luc Musson-Genon, Laboratoire CEREA / Ecole des Ponts ParisTech (co-directeur)
• Dr. Pierre Plion, EDF (invité)
• Dr. Maya Milliez, EDF (invité)

Résumé :

Afin de modéliser l'absorption dans le traitement des transferts radiatifs en milieu atmosphérique, de nombreuses méthodes plus précises et plus rapides ont été développées. La modélisation de la formation du brouillard, où le rayonnement infrarouge joue un rôle très important, nécessite des méthodes numériques suffisamment précises pour calculer le taux de refroidissement. Le brouillard radiatif se forme après des conditions de ciel clair, où l'absorption est le processus radiatif dominant, en raison d'un fort refroidissement nocturne. Avec l'augmentation des ressources de calcul et le développement du Calcul Haute Performance, les modèles à bandes étroites, pour effectuer l'intégration sur la longueur des grandeurs radiométriques, sont les plus utilisés. Toutefois, le couplage entre les transferts radiatifs 3-D et la dynamique des fluides reste très coûteux en temps de calcul. Le rayonnement augmente d'environ cinquante pourcent le temps de la simulation pour la dynamique des fluides uniquement. Pour réduire le temps passé dans une itération radiative, une nouvelle paramétrization basée sur les modèles en émissivité a été développée. Cette approche nécessite seulement une résolution de l'ETR contre Nb x Ng résolutions pour un modèle à Nb bandes spectrales et Ng points de quadratures sur chaque bande. Une comparaison avec des données de simulation a été effectuée et cette nouvelle paramétrisation de l'absorption infrarouge a montré sa capacité à prendre en compte les variations des concentrations gazeuses et d'eau liquide. Une étude à travers le couplage entre le modèle développé et le code de CFD Code_Saturne a été réalisée afin valider dynamiquement notre paramétrisation. Enfin une simulation exploratoire a été effectuée sur un domaine 3-D en présence de bâti idéalisé, pour capter les effets radiatifs 3-D dûs aux hétérogénéités horizontales du champ d'eau liquide et des bâtiments.