UMR 5672

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Soutenance HDR d'Antoine Venaille

Ondes, turbulence et invariants dans les fluides géophysiques
When Dec 13, 2017
from 02:00 PM to 04:00 PM
Where Amphi Schrödinger
Attendees Antoine Venaille
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Ce mémoire d'habilitation porte sur la dynamique ondulatoire et turbulente des fluides géophysiques. Nous présentons différentes approches permettant de décrire l'émergence de propriétés macroscopiques dans ces systèmes, indépendamment du détail des écoulements sous-jacents. Nous montrons en particulier que l'existence ou la brisure de symétries propres à ces écoulements permettent l'émergence de propriétés robustes à grande échelle. En premier lieu, des arguments de physique statistique permettent de quantifier l'effet combiné de la turbulence et des invariants de la dynamique. Il est ainsi possible de construire des diagrammes de phase, qui se révèlent utiles pour décrire certains aspects de l'auto-organisation des tourbillons géostrophiques, ou pour interpréter le résultats du mélange turbulent dans les fluides stratifiés. En deuxième lieu, les méthodes de physique non-linéaire permettent de comprendre les interactions entre ondes et écoulements moyens dans les fluides stratifiés en densité. En troisième lieu, des outils de topologie permettent de comprendre l'émergence d'états de bords unidirectionnels quand certaines symétries discrètes sont brisées. Nous montrons en particulier l'origine topologique des ondes de Kelvin équatoriales, en calculant un invariant de Chern associé aux ondes de Poincaré dans le modèle d'eau peu profonde.

Jury:

  • David Carpentier (ENS de Lyon);
  • Colm-cille Caulfield (Cambridge);
  • Stephan Fauve (ENS Paris, LPS);
  • Guillaume Lapeyre (ENS Paris, LMD);
  • Leo Maas (Utrecht);
  • Anne-Marie Treguier (Brest, LOPS).