resume these larour
2
pages
Français
Documents
Le téléchargement nécessite un accès à la bibliothèque YouScribe Tout savoir sur nos offres
2
pages
Français
Ebook
Le téléchargement nécessite un accès à la bibliothèque YouScribe Tout savoir sur nos offres
THESE DE DOCTORAT DE L’ECOLE CENTRALE PARIS PRESENTEE PAR Eric Larour Titre : Modélisation numérique du comportement des banquises flottantes, validée par imagerie satellitaire. Résumé : Le bilan de masse de la calotte polaire en Antarctique est déterminé en grande partie par le vêlage des icebergs le long des fronts de glace des banquises. Ce phénomène peu étudié est contrôlé principalement par la formation et la propagation de rifts près des zones de cisaillement de la banquise flottante. Ces rifts se propagent à travers la banquise, et donnent naissance à de larges icebergs tabulaires par rupture catastrophique. Une meilleure compréhension des processus intervenant dans la propagation des rifts est par conséquent nécessaire afin de mieux évaluer les flux de masse au front de glace, et l’influence du vêlage des banquises sur le bilan de masse de la calotte polaire. Nous utilisons des données interférométriques radar InSAR (Interferometric Synthetic Aperture Radar) pour observer les phénomènes mécaniques intervenant dans l’évolution d’un champs de rifts près d’Hemmen Ice Rise dans la banquise du Ronne (Antarctique), peu avant le vêlage de l’iceberg A38 en 1998. Nous observons avec précision des déformations verticales le long des flancs des rifts et à leur extrémité. Ces déformations verticales peuvent être modélisées par une flexure verticale visqueuse de la banquise, engendrée par un déséquilibre entre le moment hydrostatique de l’eau et ...
Voir
THESE DE DOCTORAT DE L’ECOLE CENTRALE PARIS
PRESENTEE PAR
Eric Larour
Titre :
Modélisation numérique du comportement des banquises flottantes, validée par
imagerie satellitaire.
Résumé :
Le bilan de masse de la calotte polaire en Antarctique est déterminé en grande partie par
le vêlage des icebergs le long des fronts de glace des banquises. Ce phénomène peu
étudié est contrôlé principalement par la formation et la propagation de rifts près des
zones de cisaillement de la banquise flottante. Ces rifts se propagent à travers la
banquise, et donnent naissance à de larges icebergs tabulaires par rupture
catastrophique. Une meilleure compréhension des processus intervenant dans la
propagation des rifts est par conséquent nécessaire afin de mieux évaluer les flux de
masse au front de glace, et l’influence du vêlage des banquises sur le bilan de masse de
la calotte polaire.
Nous utilisons des données interférométriques radar InSAR (Interferometric Synthetic
Aperture Radar) pour observer les phénomènes mécaniques intervenant dans l’évolution
d’un champs de rifts près d’Hemmen Ice Rise dans la banquise du Ronne (Antarctique),
peu avant le vêlage de l’iceberg A38 en 1998. Nous observons avec précision des
déformations verticales le long des flancs des rifts et à leur extrémité. Ces déformations
verticales peuvent être modélisées par une flexure verticale visqueuse de la banquise,
engendrée par un déséquilibre entre le moment hydrostatique de l’eau et le moment
lithostatique de la glace au niveau des flancs des rifts. La distribution de déformation à
l’extrémité des rifts est corrélée avec le régime de propagation. Ce lien peut être utilisé
pour obtenir des informations sur le degré de stabilité de propagation des rifts. Cette
distribution a aussi pour conséquence de masquer tout déformation élastique qui aurait
pour origine la singularité de contraintes à l’extrémité des rifts. Par conséquent, aucune
information sur la Mécanique de la Rupture Elastique ne peut être exploitée directement
sur les images interférométriques radars.
A partir d’une série d’observations SAR en amplitude, nous pouvons observer l’évolution
des taux de propagation des rifts avant le vêlage final en 1998. Nous développons un
modèle de propagation par rupture élastique pour reproduire ces observations. En
couplant ce modèle élastique avec un modèle non-linéaire visqueux d’écoulement de la
banquise, nous arrivons à un modèle d’évolution qui prend en compte les processus
mécaniques de rupture des rifts. Nous utilisons ce modèle pour reproduire l’évolution de la
banquise Ronne avant vêlage. Le modèle se révèle très sensible à la présence de
mélange entre les flancs des rifts et à son épaisseur. Ce mélange est composé de débris
de glace tombant le long des flancs, de neige balayée par le vent. Ces éléments
s’accumulent au fond des rifts, se transformant en un mélange ayant une cohésion
structurelle importante. En utilisant le modèle d’évolution, nous montrons que le mélange
joue un rôle important pour la stabilité de la banquise. La rupture dynamique finale de
l’iceberg n’est possible que dans le cas ou le mélange est remplacé par de l’eau. Cette
corrélation présente un lien direct entre le réchauffement climatique et l’augmentation du
taux de vêlage :
En effet, l’épaisseur du mélange est directement liée aux taux de fonte de la glace à
l’interface banquise/mer, et aux températures de surface.
Le modèle d’évolution est très sensible aux variations de rigidité (paramètre B dans
la loi rhéologique de Glen) et d’épaisseur sur toute la banquise du Ronne. Notre con-
-naissance exacte de ces deux grandeurs est limitée. Par conséquent, nous utilisons les
résultats de méthodes inverses pour contraindre notre modèle de façon satisfaisante.
Nous développons donc des méthodes inverses sur l’épaisseur et la rigidité, en utilisant
des cartes de vitesses sur toute la banquise du Ronne, obtenues par imagerie
InSAR. Ces méthodes optimisent rigidité et épaisseur en minimisant la différence entre les
vitesses modélisées grâce au modèle d’écoulement non-linéaire visqueux, et les vitesses
observées. Nous analysons en détail les résultats sur la rigidité. La conclusion principale
est que les variations de rigidité sont importantes sur toute la banquise du
Ronne, et qu’elles doivent absolument être prises en compte pour obtenir des résultats
satisfaisants dans notre modèle d’écoulement.
Visa du Directeur de thèse : D. Aubry
