Caractérisation des couches de saltation et de diffusion turbulente pour la modélisation du transport de la neige par le vent

Titre : Caractérisation des couches de saltation et de diffusion turbulente pour la modélisation du transport de la neige par le vent

Laboratoire de rattachement : IRSTEA Centre de Grenoble - Érosion torrentielle Neige et Avalanches, Domaine Universitaire - 2 rue de la papeterie - BP76 - 38402 Saint Martin d’Hères Cedex

Encadrants :
Florence Naaim (IRSTEA) et Vincent Vionnet (CNRM/Centre d’Etudes de la Neige)

Téléphone : 04 76 76 27 09 - 04 76 63 79 08

Mots clés : neige, vent, transport de la neige par le vent, données, modèle

Contexte et objectifs de la mission de stage :
Le transport de la neige par le vent dans un contexte de haute montagne s’accompagne de phénomènes de redistribution de la neige et de la formation de corniches et de plaques à vent qui contribuent à augmenter de façon sensible le risque accidentel de déclenchement d’avalanches. Dans ce contexte, différents modèles numériques ont été développés depuis une vingtaine d’années pour simuler les processus mis en ouvre lors des épisodes de transport. Ces derniers ne s’affranchissent néanmoins pas de la caractérisation semi-empirique d’un certain nombre de paramètres permettant de décrire les couches de saltation et diffusion turbulente.

Dans le cadre de ce stage, il s’agira :

– de mieux caractériser la couche de diffusion turbulente à partir des vitesses de chute des particules et des paramètres de turbulence dans la couche limite de surface.

– d’évaluer les formulations empiriques permettant d’estimer le flux de particules de neige dans la couche de saltation.

– de tester l’impact des ces améliorations sur la simulation des profils verticaux de flux de neige transportée.

Pour effectuer cette recherche, un jeu de données issues de campagnes de mesures réalisées sur le site expérimental du Col du Lac Blanc (2700 m, Alpe d’Huez) sera tout d’abord analysé. Ces données ont été collectées durant les hivers 2011-2012 et 2012-2013. Elles se composent de mesures issues d’un profil vertical de Snow Particle Counters (distribution granulométrique des particules et flux de particules), d’un profil vertical d’anémomètres et d’un anémomètre ultrasonique (détermination des vitesses de frottement). Les résultats obtenus seront ensuite utilisés pour améliorer la représentation de la saltation et la diffusion turbulente dans le modèle couplé atmosphère/manteau neigeux MesoNH/Crocus. Pour cela, une configuration 1D du modèle sera mise en place pour simuler les profils verticaux de flux de neige transportée et les comparer aux observations disponibles.