Condensation sous-critique en turbulence anisotrope
| When |
May 14, 2019
from 10:45 to 11:45 |
|---|---|
| Where | room 115 |
| Attendees |
Benjamin Favier |
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Les écoulements turbulents isotropes sont caractérisés par des flux d'énergie à travers les échelles spatiales, qui peuvent être directs (vers les petites échelles dissipatives) en trois dimensions comme inverses (vers les grandes échelles quasi-conservatives) en deux dimensions. La plupart des écoulements géophysiques ne sont cependant ni rigoureusement 3D ni rigoureusement 2D et de multiples scénarios de cascades énergétiques peuvent donc coexister.
Dans cette présentation, la possibilité d’un régime sous-critique de cascade inverse en turbulence géostrophique est explorée. En particulier, on s’intéresse numériquement au cas de la convection de Rayleigh-Bénard en rotation rapide. Il existe un régime ou des transferts d’énergie non-locaux, qui condensent l’énergie aux grandes échelles spatiales, entrent en compétition avec la cascade directe, plus traditionnelle. Nous montrons qu’une transition sous-critique vers un vortex condensé à grande échelle peut exister, et ce pour des paramètres de contrôle pour lesquels aucune cascade inverse n’avait été observée jusqu’à maintenant. Cette transition est déclenchée en initialisant le système avec une circulation tourbillonnaire à grande échelle d’amplitude arbitraire. Ce nouvel et rare exemple de bi-stabilité entre deux états turbulents, qui n’est sans doute pas spécifique à la convection en rotation, ouvre des perspectives nouvelles pour l’étude des transferts d’énergie dans les écoulements turbulents anisotropes comme les circulations atmosphériques et océaniques.