Étude de l'écoulement sur l'ile de Madagascar en situations d'alizé hivernal non perturbé : approche expérimentale et numérique (simulation bidimensionnelle)

Flow over the island of madagascar in non-perturbed austral wind situations: experimental and numerical (2d simulations) approaches

• Auteur / Autrice : Nirivololoma Raholijao
• Direction : Robert Rosset
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique et météorologie
• Date : Soutenance en 1987
• Etablissement(s) : Clermont-Ferrand 2

Résumé

La climatologie generale de madagascar a fait ressortir le role fondamental du relief sur la definition des regions et regimes climatiques du pays, mais aussi sur la determination du temps qu'il fait quotidiennemnt au coeur d'une saison, notamment en saison fraiche. Une etude theorique de l'ecoulement sur l'ile en situation d'alize de saison fraiche non perturbe a donc ete faite en adoptant deux approches: une approche experimentale basee sur l'analyse des donnees d'observation du reseau synoptique et climatologique (monex, 1979) et une approche numerique avec le support d'un modele mesoechelle de simulation bidimensionnelle. On a vu que deux elements principaux interviennent pour definir les types de temps d'alize de saison fraiche: la structure bi-couche de la masse d'air d'alize et son interaction avec le relief. De ce fait, trois phenomenes fondamentaux conditionnent l'ecoulement sur l'ile: -1) les ondes de relief (queney, 1947, 1948) a l'origine des perturbations du champ de pression en surface: hautes pressions au vent, basses pressions relatives au vent. -2) la hausse de pression sur l'est qui entraine une acceleration du flux incident dont l'intensite depend des valeurs du nombre de rossby ro = u/f::(a) et du nombre de froude fr = nh::(m)/u de l'ecoulement non perturbe, u etant la vitesse, n la stabilite statique verticale, f la force de coriolis, h::(m) l'altitude maximale et a la demi-largeur de la chaine. Cette deceleration resulte d'une separation du flux en deux branches sur la cote est et un contournement de l'ile. -3) la structure bi-couche de l'alize qui permet d'identifier l'ecoulement a celui d'un fluide bi-couche sur un obstacle orographique et de definir le regime d'ecoulement. Le calcul du nombre de froude interne fi = u/(g'h)**(1/2), observe au-dessus de tananarive-ivato ou donne par les resultats numeriques, a montre ainsi que l'ecoulement sur l'ile serait sous-critique (fi 1). L'approche numerique a apporte des elements d'informations que l'on peut considerer en tant que complement a la climatologie, tels que l'echelle horizontale et verticale des vents relativement forts sur les plateaux du versant occidental, ou encore les possibilites de phenomenes de turbulence sur l'ouest, lies aux perturbations du type saut hydraulique