Modélisation numérique en couche limite turbulente sur le glacier Zongo, Bolivie

Titre : Modélisation numérique en couche limite turbulente sur le glacier Zongo, Bolivie.

Laboratoires de rattachement : LEGI / LTHE

Encadrants : Maxime Litt (LTHE), Jean-Emmanuel Sicart (LTHE), Sebastien Blein (LEGI), Christophe Brun (LEGI) : christophe.brun hmg.inpg.fr

Téléphone : 04.76.82.50.38

Mots clés : Glaciers alpins, bilan d’énergie, vent catabatique, météorologie, modélisation, simulation numérique.

Contexte et objectifs de la mission de stage :
Les échanges d’énergie par flux turbulents de chaleur latente et de chaleur sensible sont la composante la moins bien comprise du bilan d’énergie à la surface de la neige et des glaciers. Ils jouent également un rôle prédominant dans les écoulements catabatiques au sens large. Ceux-ci sont la résultante d’interactions dynamiques complexes entre la couche limite atmosphérique et la surface : Le terrain généralement très irrégulier et le cisaillement du vent sur les inhomogénéités provoquent des bourrasques de vent intermittentes. La couche limite est généralement stable et les vents catabatiques fréquents provoquent des divergences de flux dans les premiers mètres.

Ce stage propose d’effectuer des simulations numériques réalistes à l’aide du modèle atmosphérique méso-échelle non-hydrostatique (Méso-NH, code de recherche Météo-France et Laboratoire d’Aérologie, Toulouse), à fine résolution verticale, sur le site du glacier du Zongo en Bolivie afin d’obtenir une analyse plus approfondie des processus d’échange liés à ces phénomènes et tenter une spatialisation des flux turbulents à l’échelle du bassin versant. On ouvrira le travail sur les aspects climatiques et également sur la description fine des écoulements catabatiques, représentant ainsi les deux échelles temporelles limites de l’atmosphère. Le site présente un jeu de données issus d’un suivi glacio-hydro-météorologique continu depuis 2004 (SOERE GLACIOCLIM), d’une topographie précise obtenue par photogrammétrie (Soruco, 2009), et de données de validation enregistrées lors de campagnes de terrain intensives, donnant accès aux variables de la turbulence (Eddy covariance, profils de vent et température, ANR TAG, Sicart 2006). Le site présente des forçages synoptiques faibles, permettant d’isoler les effets locaux comme les vents de pente. Le stagiaire bénéficiera de l’expertise de deux doctorants, l’un travaillant en modélisation à fine échelle, l’autre travaillant sur une caractérisation précise de la couche limite à partir des données de terrain.

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