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Approche expérimentale de la dynamique non-linéaire d'ondes internes en rotation

Soutenance de thèse

Jeudi 22 juin 2017
14h30
Soutenance de thèse de M. Paco MAURER du Laboratoire de Physique sous la direction de M. Philippe ODIER

Intervenant(s)

Soutenance de thèse de M. Paco MAURER du Laboratoire de Physique sous la direction de M. Philippe ODIER

Description générale
Les ondes gravito-inertielles sont des ondes se propageant dans les fluides stratifiés et tournants, comme les océans. Dans de tels fluides, ces ondes jouent un rôle capital dans les échanges énergétiques. En effet, différents mécanismes permettent de transférer cette énergie depuis les échelles de forçage vers les petites échelles, favorisant ainsi le mélange.
Parmi ces mécanismes, nous avons étudié l'instabilité résonante triadique (TRI). À partir d'une onde primaire, cette instabilité génère deux ondes secondaires de fréquences et de vecteurs d'ondes différents. L'étude expérimentale sur table tournante de cette instabilité a permis de mettre en évidence l'importance de la rotation sur les paramètres de l'instabilité (seuil d'instabilité, caractéristiques des ondes secondaires). L'utilisation d'un modèle qui prend en compte l'effet de taille finie, primordial dans ce contexte, a permis d'expliquer les phénomènes observés et de mettre en évidence une plage de vitesses de rotation favorisant l'instabilité.
Par ailleurs, un nouveau générateur d'onde et une nouvelle cuve ont été développés pour étudier des ondes gravito-inertielles en géométrie axisymétrique. Les ondes émises par ce dispositif ont été étudiées dans deux configurations : un mode de Bessel et une excitation annulaire. Dans cette dernière configuration, les ondes se propagent sur un cône et se focalisent en son sommet. De plus, la propagation de ces ondes dans une stratification non- linéaire permet de contrôler leur vitesse de groupe et de l'annuler en un point. Lorsque ce point correspond également au point de focalisation, l'amplitude de l'onde augmente fortement, déclenchant de fortes non-linéarités.
Complément

Salle des Thèses - Site Monod - ENS de Lyon

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