Rougerie-Durocher, Sébastien
(2019).
« Étude du bilan d'énergie d'une tempête extratropicale sur un domaine à aire limitée avec le MRCC5 sous des référentiels Lagrangien et Eulérien » Mémoire.
Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Maîtrise en sciences de l'atmosphère.
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Résumé
Cette recherche a pour but d'approfondir les connaissances actuelles sur la dynamique des tempêtes extratropicales selon une approche énergétique. Sous cette perspective, leur rôle dans la circulation atmosphérique générale devient évident. Il consiste à uniformiser l'asymétrie énergétique présente dans l'atmosphère, causée par le
réchauffement différentiel solaire. Cette énergie potentielle est principalement transformée en énergie cinétique par les systèmes météorologiques aux latitudes moyennes et se dissipe par friction. Or, l'équilibre n'est jamais atteint étant donné la perpétuité du réchauffement différentiel, et ainsi un cycle prend forme. Cette étude utilise les équations développées par Nikiéma et Laprise (2013), puis adaptées par Clément, Nikiéma et Laprise (2016) pour le calcul d'un cycle énergétique atmosphérique sur une aire limitée. Ce domaine maximise la quantité d'information qui peut être analysée sur les systèmes synoptiques, contrairement à ce qu'un domaine global procure. Cette étude se distingue en apportant une précision additionnelle; elle suit le phénomène à partir d'un référentiel mobile de petite dimension. L'hypothèse est qu'une telle perception améliore les diagnostiques statistiques par rapport à un référentiel fixe et de grande dimension. Les signaux seront plus puissants et des mécanismes difficilement reconnaissables seront plus évidents. Comme sujet, une tempête extratropicale entre le 10-18 décembre 2010 dont les variables atmosphériques furent calculées par une simulation du MRCC5 piloté par les réanalyses. Les principaux résultats valident l'hypothèse sur l'ensemble des termes énergétiques étudiés. Ceci est particulièrement le cas pour l'énergie cinétique de perturbation, krv, dont la tendance temporelle met en évidence une séparation distinctive entre la période de croissance et de décroissance de l'énergie de la tempête. Une évaluation numérique sur l'équilibre du budget indique que la contribution des termes associés au réservoir krv ne tendent pas vers la nullité. Une contribution fortement négative du terme frontière h krv durant les trois derniers jours de la tempête en est la cause. Il est donc possible qu'un tel référentiel puisse difficilement capter l'influence de ce terme sur la tempête, et cela malgré des résultats positifs sur l'ensemble des composantes étudiées.
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MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : cycle d'énergie, domaine à aire limitée, référentiel Lagrangien, modèle régional du climat
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