Sea breeze scaling in idealized conditions : the influence of topography and large-scale winds
(2005)
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- La circulation de brise de mer est une circulation atmosphérique de méso-échelle qui s'explique par une différence de chaleur entre la mer/océan et la terre. Tournant autour d'un axe parallèle à la ligne de côte, la brise de mer se compose d'un courant en direction des terres, à proximité de la surface et de mouvements verticaux donnant naissance à une activité frontale à l'intérieur des terres. La brise de mer influence de nombreux secteurs tels que la pollution de l'air, l'agriculture, la climatologie côtière, les énergies renouvelables (via les éoliennes) et la prévision du temps. Sachant qu'une partie importante de la population mondiale vit à proximité des côtes, étudier et comprendre la circulation de brise de mer suscite l'intérêt scientifique. Malgré de nombreuses études à ce sujet, la connaissance de la dynamique de cette circulation avec ou sans environnement complexe (topographie, vents de grande échelle) reste incomplète. Cette thèse emploie une méthode d'analyse non-dimensionnelle adaptée à des simulations numériques idéalisées de la brise dans le but d'obtenir une dépendance de son épaisseur et de sa vitesse en fonction de variables de contrôle. Cette étude revoit la littérature la plus récente sur le sujet afin de l'étendre à la présence de montagnes et de vents de grande échelle. Lorsque la brise de mer interagit avec la brise de pente, les résultats de cette analyse montrent l'existence de trois régimes en augmentant l'angle de pente: Régimes I, II et III. Dans les Régimes I et III, l'interaction de la brise de mer avec la brise de pente obéit aux mêmes lois d'échelle que la brise de mer pure (sans environnement complexe). Cette loi d'échelle représente un équilibre entre la convergence de chaleur dans la colonne d'air au-dessus de la terre et l'advection de stabilité depuis la mer. Le flux de volume décroît dans le Régime II, ce qui marque une transition importante entre le Régime I et III. Les caractéristiques de ce régime de transition nous permettent de quantifier l'effet de blocage qu'exercent les montagnes sur la circulation de brise ainsi que de souligner l'importance de l'advection de stabilité depuis la mer. Finalement, alors que des vents de grande échelle de direction semblable à celle de la brise peuvent supprimer l'existence du Régime III, des vents de direction opposée n'ont, quant à eux, presque pas d'influence sur les trois régimes.
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Porson, A. (2005). Sea breeze scaling in idealized conditions : the influence of topography and large-scale winds. https://hdl.handle.net/2078.5/97992