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| MECA0053-6

 | Mécanique des fluides géophysiques

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| Durée : | 30h Th | |
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| ECTS : |
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| Titulaire(s) : | Jean‑Marie Beckers | |
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| Aperçu général : | Première partie: Rappels mécaniques des fluides homogènes, loi de Newton, conservation de la masse, équations constitutives, mélange de constituants, équations d'état, approximation de Boussinesq et première analyse d'échelles, équilibre quasi-hydrostatique, ondes internes, géostrophie, couches limites, upwellings, fenêtres spectrales, nombres sans dimension (Ekman, Rossby, Reynolds, Burger), instabilités, turbulence, turbulence géophysique. Les travaux pratiques: Des groupes seront constitués de quatre personnes désignées par tirage au sort. Tous les quinze jours, un énoncé d'un exercice est distribué à chaque groupe. Ce travail facultatif est à rendre (via e-mail à JM.Beckers@ulg.ac.be en format .pdf ou .ps, ou via dépôt d'une copie papier) pour le jour précédent le cours suivant. Pendant la séance d'exercices de ce cours, les groupes présentent rapidement leurs exercices et des discussions/explications/corrections auront lieu. Deuxième partie: Rappels (Equations de Boussinesq, approximation quasi-hydrostatique, conservations), théorie des eaux peu profondes, ondes dans les eaux peu profondes, modèles à deux couches, modes baroclines, approximation quasi-géostropique, instabilité barocline, modèles à gravité réduite, upwellings, ondes équatoriales et El Nino, guides d'ondes internes, théorie de Sverdrup, doigts de sel. Les travaux pratiques: Un travail en groupes de deux personnes demandera une analyse des processus physiques d'un problème particulier et l'élaboration de simulations numériques (exemple: à partir de données hydrographiques, estimer la circulation dans un océan donné). | |
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| Objectif du cours : | Première partie: Permettre d'utiliser les concepts appris en mécanique des fluides et milieux continus aux fluides géophysiques. Les particularités des fluides géophysiques (large spectre de mouvements, faible rapport d'aspect, rotation du système, compositions non-homogènes...) demandent en effet des adaptations spécifiques des théories d'une part, mais donnent lieu à des mécanismes de mouvements et propagations particuliers. Deuxième partie: Approfondir les concepts vus à la première partie. En particulier, les aspects océanographiques sont utilisés comme exemples d'illustration des différents mécanismes de mouvement et de propagation. A la fin du cours, on devrait arriver à une compréhension des mouvements observés sur terre comme les processus liés à El Nino et la formation des cyclones. | |
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| Pré-requis : | Première partie: Un cours de mécanique des fluides et/ou un cours de milieux continus. Deuxièime partie: Mécanique des fluides géophysiques (première partie). | |
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| Organisation : | Première partie: Les deux heures par semaine réservées au cours seront consacrées à une heure de cours théoriques et à une heure d'exercices en groupe. Si l'horaire le permet, le cours à lieu le premier semestre, les mercredis de 10:30 à 12:30. Deuxième partie: Les deux heures par semaine seront consacrées au cours théorique et à des explications sur les travaux. Si l'horaire le permet, le cours à lieu le premier semestre, les jeudis de 16h00 à 18h00. | |
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| Notes de cours : | Première partie: Les notes de cours sont disponibles via WWW en format.pdf. Des copies électroniques des "transparents" interactifs y sont également déposées sous format.pdf. http://modb.oce.ulg.ac.be/cours/MECA053/accueil.html Un CD-ROM avec les animations et les copies du cours est disponible sur demande. Deuxième partie: Les notes de cours sont disponibles via WWW en format.pdf. Des copies électroniques des "transparents" interactifs y seront également déposées sous format.pdf. http://modb.oce.ulg.ac.be/cours/MECA053b/accueil.htm | |
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| Evaluation : | Première partie: Examen écrit (40%): un exercice du même type que ceux des travaux pratiques devra être résolu à livre ouvert. - Examen oral (60%): présentation d'une question tirée d'une liste de questions théoriques et questions sur l'examen écrit. | |
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| Contacts : | Jean-Marie Beckers (JM.Beckers@ulg.ac.be) | |
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