Activités de recherche
- Méthodes Numériques dans le contexte des sciences de l’atmosphère : Ce projet consiste à traiter le problème de la conservation locale dans le contexte de la méthode numérique semi-lagrangienne. Les schémas semi-lagrangien d’advection son devenus très populaires dans le domaine de la modélisation des problèmes météorologiques et atmosphèrique grâce aux gains substantiels en terme de temps de calcul. Cette méthode permet d’utiliser des pas de temps allongés contrairement aux schémas Eulériens classiques (voir une revue complète sur la méthode semi-lagrangienne réalisée par Staniforth et Côté (1991)). Contrairement à la méthode Eulérienne, pour un même problème, traité avec la méthode semi-lagrangienne, la perte de conservation causée par l’interpolation, telle que la masse par exemple a été constatée. Bien que la conservation puisse ne pas être cruciale pour certaines applications comme par exemple la prévision numérique du temps (Numerical Weather Prediction: NWP) où la période d’intégration est relativement courte, cette conservation par contre peut être primordial pour le cas des longues simulations. On cite à titre d’exemple le cas des études de climat. Quoiqu’il ne soit pas essentiel pour la prévision numérique du temps (NWP), il est souhaitable cependant de tenir compte de la conservation, à condition que les coûts en termes de temps de calcul ne soient pas chers.
- Sensibilité des prévisions météorologiques dans l’Arctique causée par l’erreur dans l’analyse extratropicale et vice-versa : L’objectif de cette recherche est d’étudier les facteurs principaux susceptibles d’affecter les prévisions météorologiques sur les régions polaires. Il est aussi question de comprendre comment les conditions météorologiques sur ces réagions peuvent influencer la qualité globale des prévisions sur une échelle de temps allant d’un jour à deux semaines.
- Instabilités atmosphériques en utilisant l’approche des vecteurs singuliers : Ce projet concerne l’évaluation de l’utilisation des vecteurs singuliers pour initialiser le système global de prévision d’ensemble (EPS).
- Science de Thermo-fluide : La première partie de ce projet concerne le phénomène thermogravitational. En effet, le fait de soumettre un mélange fluide constitué d’au moins deux composants à un gradient permanent de température conduit à des transferts de matière au sein du mélange. Ces transferts sont dus à la formation d’un gradient de concentration induit par le gradient thermique, processus connu sous le nom de thermodiffusion ou d’effet Soret. Ce phénomène, relativement peu étudié, peut jouer un rôle important dans certains processus naturels ou configurations industrielles tels que dans le domaine de l’exploration et la production pétrolière, le moulage des alliages, les opérations de séparation, étangs servant au stockage de l’énergie solaire, la croissance cristalline, etc. Dans la deuxième partie du projet, on s’intèresse à l’étude de la convection naturelle de l’eau au voisinage du point de congélation dont la densité augmente jusqu’à un maximum de température de 4oC (relation entre la température et la densité du fluide est non-linéaire). C’est grâce à cette particularité qu’une couche conductive stable est possible entre la glace d’un lac ou d’un étang à 0oC et un fond dont la température a déjà atteint un niveau inférieur à 4oC. Aucun mouvement de convection n’étant déclenché, le transfert de chaleur est ainsi minimisé et une partie importante de l’eau demeure dans sa phase liquide. L’objectif principal du projet est de mieux comprendre la physique de ces mouvements convectifs inhabituels mal définis. La troisième partie du projet est consacrée à l’étude de la convection thermosolutale (double diffusion) dans les milieux poreux saturés par un fluide binaire. La convection des fluides binaires désigne un fluide non réactif soumis à des gradients de température et de concentration. Les applications concernées par ce type de convection sont par exemple, la croissance cristalline où l’on essaie d’obtenir un monocristal à partir d’un mélange fondu, la dynamique du noyau terrestre, siège d’une solidification par ségrégation, la fusion des icebergs, la convection solaire, la solidification, la métallurgie et la géologie.
