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Ocean and atmosphere are filled by cyclonic and anticyclonic vortices. These structures have a typical lengthscale of 3000 kilomètres de diamètre dans l'atmosphère et de 150 kilomètres dans l'océan. Ces tourbillons sont produits par les instabilités de grande échelle de l'atmosphère et de l'océan et se caractérisent par des mouvements quasi-horizontaux est ont des durées de vie longue (de l'ordre de la semaine dans l'atmosphère et de plusieurs mois dans l'océan). | ||||
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Ces tourbillons organisent le transport et le mélange de traceur (vapeur d'eau, ozone dans l'atmosphère; température, sels nutritifs dans l'océan). On sait que l'action du transport chaotique par les tourbillons est responsable de la dispersion rapide de traceurs par l'étirement et la déformation des isolignes de traceurs. Par exemple (voir figure), deux taches de traceur mises entre des tourbillons peuvent avoir des évolutions dans le temps très différentes. La tache en rouge est étirée en un long filament sur des centaines de kilimètres alors que la tache en bleu ne se déforme pratiquement pas. | ||||
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Ma thèse a permis de mieux comprendre les propriétés de transport
lagrangien par les tourbillons. L'idée principale était de
caractériser l'évolusion du gradient d'un traceur passif. En effet, le
gradient de traceur matérialise la cascade du traceur vers les petites échelles et permet d'identifier les propriétés de cette cascade dans l'espace physique. | ||||
