perturbation barotrope

[nimbo]

bonjour,

"une perturbation barotrope est une perturbation dans le flux provenant du cisaillement horizontal de l’écoulement de base, et non de la conversion de l’énergie potentielle en énergie cinétique".

est ce que quelqu'un peut m'expliquer la phrase ci-dessus. merci d'avance 

[Cotissois 31]

Même s'il n'y a pas d'énergie potentielle utilisable (en langage prévisionniste: zone barocline) ni de mouvement vertical, les tourbillons peuvent se former quand même par instabilité des zones à forte énergie cinétique, à condition d'avoir un certain profil de cisaillement et un mécanisme empêchant le fluide de se diriger vers le centre des tourbillons formés.  C'est assez trivial pour l'eau/air à l'échelle humaine (tourbillons dans une rivière, derrière un avion, etc.) avec le rôle de la force (inertielle) centrifuge classique. On parle d'expériences à nombre de Reynolds > 1. C'est le même principe mais c'est la force (inertielle) de Coriolis qui prend le relais pour les tourbillons synoptiques. On parle d'expériences à faible nombre de Rossby.

Dans la réalité, les tourbillons synoptiques sont un mélange de plusieurs instabilités.

Modifié 13 février 2017 par Cotissois 31

[nimbo]

Tout d'abord, merci  pour la réponse. c'est gentil de votre part.

si vous permettiez j'ai quelques questions à propos de votre réponse.  

1) quand on parle d'une perturbation, cela implique directement l'existence des tourbillons?

2) " un mécanisme empêchant le fluide de se diriger vers le centre des tourbillons formés". il s'agit de quel mecanisme?

3) le nombre de reynolds: le nombre de reynolds est le rapport de l'accélération et la viscosité. Je vois pas l'intéret de l'utiliser ici?

 

bonne journée et merci une autre fois.

[Cotissois 31]

Bonjour,

1)  L'habitude est de supprimer le champ moyen et de ne voir que le champ perturbé. L'instabilité barotrope/barocline consiste alors à voir une "croissance des tourbillons" sur le champ perturbé. Sur le champ total, on voit initialement des ondulations mais au stade mature, le champ perturbé domine le champ total donc on voit apparaître au grand jour le tourbillon sur le champ total.

2) Le mécanisme, c'est la réponse des forces inertielles (centrifuge, Coriolis) autour d'une anomalie donnée, qui force la création, la croissance (si ls critères d'instabilité sont réunis) et la stabilité d'un tourbillon (équilibre cyclostrophique ou géostrophique). 

3) si on s'intéresse uniquement aux tourbillons synoptiques (tempêtes, thalwegs, gouttes froides), alors en effet il faut oublier le nombre de Reynolds et uniquement voir le nombre de Rossby.

Modifié 13 février 2017 par Cotissois 31

[nimbo]

Bonjour,

Merci une autre fois.

j'ai une petite question : je vois pas l'importance de force de centrifuge. la seule chose que je save à propos de cette force qu'on fait l'ajouter à la force d'attraction pour avoir la force de gravité. donc, est ce que vous puissiez  me donner un exemple où l'mportance de cette force s'apparait ( surtout  son importance dans le renforcement ou l'affaiblissement du tourbillon).

 

Merci

[Cotissois 31]

Si on revient au 3), on peut oublier la force centrifuge aussi.

 

Mon développement vient du fait que l'instabilité barotrope est un concept assez général, qui ne précise pas la nature de la force inertielle, ou de façon équivalente l'échelle des tourbillons étudiés. L'idée de l'instabilité barotrope est que dans tous les cas il s'agit d'un un transfert d'énergie cinétique des grandes vers les petites échelles (tourbillons à partir d'un jet, visible dans un laboratoire, mais aussi creusement de thalwegs en sortie de jet stream, visible uniquement par satellite). Le tourbillon du laboratoire est "quasi-équilibré" par la force centrifuge, le thalweg est "quasi-équilibré" par la force de Coriolis.
Sans ce "quasi-équilibre", l'instabilité barotrope ne prendrait pas.

Modifié 14 février 2017 par Cotissois 31

[nimbo]

Merci bien