Dynamique des fluides géophysiques

Niveau : M1

Semestre : S1, ECTS : 3

Responsable : V.Zeitlin

 

Type d’enseignement : cours /TD

Volume horaire : 30h cours/TD

Modalités de contrôle des connaissances : Examen écrit

 

Ce cours prolonge le cours de mécanique des fluides de L3 et l’adapte résolument à l’atmosphère et à l’océan, en introduisant la dynamique des traceurs impliquées dans la circulation thermohaline de l’océan et l’effet de serre, la thermodynamique appliquée aux fluides, les effets de la stratification.

 

Une attention particulière est donnée aux ondes de gravité externe, c’est à dire aux vagues de surfaces et aux ondes de marées. Les ondes internes sont aussi introduites ainsi que leur relation avec la météorologie de montagne et les brises de mer. Aux plus grandes échelles, les effets d’interaction entre rotation et stratification sont étudiés, ce qui amène à dériver la relation du vent thermique, ou l’analyse des mouvements aux échelles synoptiques en termes de tourbillon potentiel.

 

Ce cours dérive en particulier l’approximation quasi géostrophique, l’amortissement du tourbillon potentiel quasi géostrophique par la couche limite d’Ekman.

 

Ce cours dérive aussi les équations du mouvement sur la sphère, ce qui amène à introduire le concept de moment cinétique essentiel pour expliquer la structure des vents de grande échelle dans l’atmosphère.

 

Remarque :

Un prérequis en mécanique des fluides est souhaitable mais pas nécessaire.

 

Bibliographie :

An introduction to Dynamic Meteorology, J.R. Holton ; Atmospheric and Oceanic fluid dynamics, G.K. Vallis