Caractérisation expérimentale des métamorphoses de neige par imagerie 3D

Laboratoire de rattachement : CNRM-GAME / Centre d’Etudes de la Neige

Encadrants : Neige CALONNE - Frédéric FLIN - Christian GEINDREAU (3S-R)

Téléphone : 04.76.63.79.54 - 04.76.63.79.17 - 04.76.82.70.77

Mots clés : imagerie 3D, neige, tomographie, DigitalSnow.

Contexte et objectifs de la mission de stage :

Durant une chute de neige, les cristaux de glace s’accumulent au sol et forment progressivement un milieu poreux complexe constitué d’air, de glace, de vapeur d’eau et parfois, d’eau liquide. La proportion de ces composants ainsi que leur arrangement géométrique à micro-échelle, appelée « microstructure de la neige », évolue alors au cours du temps en fonction des conditions extérieures (température, vent…). Ces processus de transformations morphologiques, communément appelés « métamorphoses de la neige », restent encore mal connus.
L’objectif de ce stage est de caractériser l’évolution de la microstructure de la neige au cours de ses métamorphoses. Pour cela, l’échantillon de neige initial sera placé dans une cellule cryogénique permettant de contrôler les conditions de température et d’humidité aux bords de l’échantillon. Cet échantillon sera alors tomographié par rayons X, à différents stades de son évolution, afin d’obtenir une succession d’images 3D de la microstructure de la neige. Différentes conditions aux limites pourront être fixées : isothermie, gradient de température… A partir des images 3D, plusieurs variables microstructurales seront estimées en utilisant des algorithmes développés au CEN (courbure, surface spécifique, masse volumique…) et permettront de caractériser la métamorphose.
Ce stage requiert un goût prononcé pour le travail expérimental et le traitement informatique des données.