Modélisation du panache du Rhône et de sa région d'influence

Modelling the Rhône region of freshwater influence

• Auteur / Autrice : Guillaume Reffray
• Direction : Philippe Fraunié
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Météorologie, océanographie physique de l'environnement
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Toulon
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université du Sud Toulon-Var. UFR de Sciences et Techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Panaches (dynamique des fluides)

Lion, Golfe du (France)

Circulation océanique

Modèles mathématiques

Turbulence

Résumé

Ce travail de thèse en océanograpie côtière concerne l'étude hydrodynamique de la région influencée par le rejet du Rhône dans le Golfe du Lion sous l'effet de vents forts (Mistral, Tramontane, Sud Est) et s'inscrit dans le cadre des programmes Apports du Rhône dans le Golfe du Lion (ARGOL) du Programme ATmosphère Océan Multi-échelles (PATOM) et le chantier Golfe du Lion du Programme National Environnement Côtier (PNEC). Les eaux douces du Rhône se déversent sur le plateau continental bordé par un talus guidant le courant traversier Liguro- provençal Catalan (LPC), composante dominante de la circulation de bassin dans cette région microtidale. L'objectif en est une expérience d'analyse de la circulation sub mésoéchelle complexe, tridimensionnelle et fortement instationnaire en milieu côtier. La zone d'étude est caractérisée par l'interaction dominante entre une circulation barocline de panache induite par un rejet fluvial et un upwelling côtier. Une version emboîtée du modèle mésoéchelle aux équations primitives SYMPHONIE du Laboratoire d'Aérologie de Toulouse et forcé par le modèle atmosphérique ALADIN a été développée en introduisant un schéma de capture des fronts du panache et un modèle de turbulence sous maille prenant en compte la forte stratification verticale. Les résultats numériques obtenus suivant cette stratégie de modélisation montrent des résultats cohérents avec les observations de terrain et satellitales. La cinématique du panache et les échelles spatiales sont onvenablement reproduites. De plus, les structures secondaires observées de l'ordre du rayon de déformation interne de Rossby sont analysées en utilisant une méthode de séparation des facteurs, montrant qu'elles sont générées par l'interaction non linéaire entre la circulation barocline de panache et la circulation de plateau.

This rearch work in Coastal Oceanography deals with the Region of Freshwater Influence of the Rhône river in the Gulf of Lions under the effect of strong winds (Mistral, Tramontane, Southeastern) and is performed in the framework of french national programmes "Apports du Rhône dans le Golfe du Lion" (ARGOL - PATOM) and "Programme National d'Environnement Côtier" (PNEC). The Rhône freshwater runs off in the continental shelf bounded by a sharp shelf break along which is flowing the Liguro-Provençal Catalan (LPC) slope current, dominant component of the basin circulation in this microtidal area. This work aims to investigate the complex sub mesoscale coastal circulation which is fully 3D and unsteady. The studied area is dominated by the interaction between the river plume baroclinic circulation and the coastal upwelling. A nested version of SYMPHONIE primitive equation mesoscale model of Laboratoire d'Aérologie in Toulouse as forced by ALADIN atmospheric model has been developed by introducing a front capture type advective scheme and a subgrid turbulence model designed for highly stratified flows. Runs outputs exhibit coherent results with in situ measurements as well as available satellite images. Kinematics and space scales are satisfactory reproduced. Moreover, observed secondary flows the order of magnitude of internal Rossby radius are analysed using a factor separation approach, indicating they are induced by the strongly non linear interaction betwen the baroclinic plume circulation and the background shelf circulation.