Modèle de champ de barkhanes : étude des dynamiques d'un système non conservatif
Auteur / Autrice : | Mathieu Génois |
Direction : | Guillaume Grégoire, Sylvain Courrech du Pont |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Physique théorique |
Date : | Soutenance en 2013 |
Etablissement(s) : | Paris 7 |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
Les champs de barkhanes sont des structures géophysiques qui présentent des caractéristiques particulières, parfois en contradiction avec ce qui est connu de la physique des dunes isolées, et dont les mécanismes ne sont pas connus. Du point de vue du théoricien, ce système a d'autre part l'intérêt de regrouper des propriétés de plusieurs domaines de la physique statistique, et de n'être contraint par aucune loi de conservation globale, ce qui empêche toute prédiction théorique a priori sur son diagramme des phases. On présente dans cette thèse un modèle d'agents du champ des barkhanes. L'étude numérique du diagramme des phases du système met à jour deux dynamiques stationnaires pour le champ, diluée et dense. La caractérisation du régime dense apporte des réponses aux questions sur les mécanismes géophysiques réels du champ de barkhanes, en particulier sa structuration spatiale et la sélection locale de la taille des dunes par la densité. D'autre part, l'exploration du diagramme des phases du modèle révèle deux dynamiques extrêmes, non stationnaires et critiques : une transition de percolation dans la limite où le champ devient conservatif, et une instabilité de dunes géantes dans la limite inverse, où la dissipation et le forçage deviennent très grands.