Paramétrisation de la résistance mécanique de la banquise à grande échelle en fonction de la concentration des floes de glace à petite échelle

Hiver -Printemps 2021

La banquise, fine couche de glace qui recouvre les océans polaires, est un objet géophysique complexe qui se fracture sans cesse sous l’effet des
vents et des courants océaniques. En hiver et dans la zone centrale de l’Arctique, elle est un solide quasi-continu et endommageable tandis qu’en
saison de fonte et en particulier dans les mers marginales de l’Arctique, elle se présente comme un agrégat de plaques de glace (appelées floes)
dont le comportement mécanique à basse concentration est dominé par les collisions et la friction entre les floes. Capturer la transition mécanique
(spatiale et temporelle) entre ces deux états dans les modèles continus de la banquise utilisés à des fins opérationnelles et d’étude du climat est
essentiel à la représentation adéquate des variations rapides et à long terme de son étendue et de son épaisseur.

Ce projet vise à produire des paramétrisations destinées aux modèles continus de la banquise qui traduisent la dépendance de sa résistance
mécanique à grande échelle (10-100 km) à la concentration granulaire et au et degré d’endommagement à petite échelle (< 10 km). La
méthodologie est basée sur l’utilisation d’un modèle granulaire permettant de simuler des floes de taille et forme réalistes ainsi que les collisions
entre ces floes. Ce modèle sera utilisé dans des simulations idéalisées (par exemple, essais de chargement en compression et en cisaillement simple)
permettant d’estimer la résistance mécanique de la banquise (son module élastique et viscosité apparente) à l’échelle d’un agrégat de plusieurs
floes et ce, en fonction de sa concentration granulaire et de la distribution de la taille des floes.

Le sujet exploré durant ce stage s’inscrit dans le projet SASIP (the Scale Aware Sea Ice Project). Une extension est possible sous la forme d’une thèse
de doctorat financée à 100%.