Podglajen

"Ondes et turbulence à la tropopause tropicale et impacts sur les cirrus".

 Vendredi 30 Juin 2017

devant le jury composé de :

M. Gwenaël Berthet,    Examinateur
M. Jean-Pierre Chaboureau,    Rapporteur
Mme. Martina Krämer,    Rapporteur
M. Bernard Legras,    Examinateur
M. François Lott,    Examinateur
M. Emmanuel Rivière,    Examinateur
M. Riwal Plougonven,    Directeur de thèse
M. Albert Hertzog,     Directeur de thèse

Résumé

Cette thèse s’intéresse aux ondes de gravité et à la turbulence dans la
région de la tropopause tropicale (TTL pour tropical tropopause layer,
entre 14 et 18 km d’altitude), et à leurs impacts sur les cirrus.
Dans un premier temps, les fluctuations de température et de vent vertical
induites dans la TTL par les ondes de gravité sont quantifiées et
caractérisées à partir de mesures provenant de vols de ballons
stratosphériques longue durée. Les perturbations observées sont comparées
aux fluctuations résolues par les modèles atmosphériques globaux. À la
lumière des observations, différentes méthodes de paramétrisation des
fluctuations de température Lagrangiennes sont discutées.
Dans un second temps, l’influence des ondes équatoriales et de gravité sur
la microphysique des cirrus est étudiée. On considère d’abord l’impact des
ondes de gravité de haute fréquence sur la nucléation homogène des
cristaux de glace.  L'impact des ondes de basse fréquence sur le transport
de la glace est ensuite abordé et quantifié à l’aide d’observations in
situ.


Abstract

Atmospheric waves and turbulence and their impacts on cirrus clouds in the
Tropical Tropopause Layer (TTL, 14-18 km above sea level) are studied
using in situ observations, numerical simulations and theoretical
approaches.
First, long-duration stratospheric balloon measurements are used to
analyze Lagrangian temperature and vertical wind fluctuations induced by
gravity waves at the tropical tropopause. The amplitude and intermittency
of wave fluctuations are assessed, and the observations are compared with
resolved wave fluctuations in atmospheric models. Methods to parameterize
Lagrangian temperature fluctuations are then discussed.
Then, some impacts of waves on cirrus cloud microphysics are examined. We
first consider the influence of high frequency gravity waves on the ice
nucleation process. Next, we explore the interplay between ice crystal
sedimentation and advection by the wind perturbations induced by low
frequency waves.