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TURBULENCE


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Turbulences : exemples de bifurcations

Turbulences : exemples de bifurcations

graphique

Les systèmes présentent généralement divers états ordonnés de complexité croissante avant que la turbulence n'apparaisse. Ils passent d'un état à un autre d'une façon soudaine, appelée bifurcation. Trois bifurcations peuvent suffire à conduire le système du repos à l'état chaotique. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Turbulence : exemple de tore T6

Turbulence : exemple de tore T6

graphique

Le graphe représente la combinaison de 6 sinusoïdes, d'amplitudes égales et de fréquences incommensurables entre elles: il présente effectivement une allure chaotique bien qu'il ne possède pas la propriété de sensibilité aux conditions initiales caractéristique du chaos. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Turbulence : le système de Lorenz et la SCI

Turbulence : le système de Lorenz et la SCI

graphique

Le système construit par Lorenz pour schématiser la convection naturelle est: dx /dt = s (y-x) ; dy/dt = -xz+rx-y ; dz/dt = xy-bz , où x, y, z sont les coordonnées dans l'espace des phases, s est le nombre de Prandtl, b un facteur de forme, et r, proportionnel au nombre de Rayleigh, constitue... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Turbulence: un exemple de S.C.I.

Turbulence: un exemple de S.C.I.

graphique

Cet exemple utilise l'application très simple Un+1 = 1 -2Un2 introduite par D. Ruelle sous le nom de "Navier-Stokes du pauvre". Les conditions initiales des signaux bruité et non bruité sont extrêmement voisines. Les deux signaux, pratiquement identiques au début, divergent brutalement près... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Objet fractal

Objet fractal

photographie

Un des plus beaux exemples naturels de géométrie fractale, qui a fait connaître le mathématicien Benoît Mandelbrot, nous est sans doute donné par le chou romanesco, où le motif structural se voit à chaque échelle de la continuité de sa croissance (autosimilarité). 

Crédits : Y. Gautier

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Le problème des trois corps et le chaos

Le problème des trois corps et le chaos

graphique

C'est à propos du problème classique du mouvement de trois corps célestes en interaction newtonienne que H. Poincaré a donné en 1890 la première démonstration rigoureuse de la possibilité d'un comportement chaotique : la représentation ci-dessus (tirée de E. Lorenz, 1993) illustre un cas... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Turbulence : système proies-prédateurs et évolutions périodiques

Turbulence : système proies-prédateurs et évolutions périodiques

graphique

Un équilibre peut s'établir entre les populations de proies et de prédateurs : le graphe illustre une solution périodique où les deux populations croissent et décroissent avec une certaine différence de phase. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Trajectoires chaotiques d'un modèle de dynamique des populations

Trajectoires chaotiques d'un modèle de dynamique des populations

graphique

Trajectoires « chaotiques » d'un modèle de dynamique des populations dépendant de la densité en temps discontinu. La première caractéristique de telles trajectoires est que l'effectif ne repasse jamais exactement par la même valeur. La seconde caractéristique est une forte sensibilité aux... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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le jeu de la bière et la circulation routière

le jeu de la bière et la circulation routière

graphique

Le jeu simule le fonctionnement d'une chaîne de fabrication et distribution de bière (brasserie, distributeur, grossiste, détaillant, consommateur), où chaque intervenant passe des commandes en fonction des demandes qu'il escompte, tout en cherchant à minimiser son stock. Pour certaines... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Turbulence : stratifications stable et instable

Turbulence : stratifications stable et instable

graphique

Comparaison entre les déplacements d'une particule fluide dans un milieu stratifié stable et dans un milieu stratifié instable. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Turbulence : outils statistiques

Turbulence : outils statistiques

graphique

Distributions en probabilité et moments en un et plusieurs points des fluctuations, représentations spectrales. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Tourbillons turbulents, structures cohérentes et entraînement

Tourbillons turbulents, structures cohérentes et entraînement

dessin

a) Vue en perspective des gros tourbillons d'une couche de mélange (simulation numérique de l'équipe Most de M. Lesieur au Legi).b) Couche de mélange air/azote, d'après G.L. Brown et A. Roshko du Caltech, montrant les grosses structures cohérentes et les petites structures dont l'échelle... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Turbulence : physique et spectre de la turbulence tridimensionnelle et bidimensionnelle

Turbulence : physique et spectre de la turbulence tridimensionnelle et bidimensionnelle

graphique

Physique et spectre de la turbulence tridimensionnelle et bidimensionnelle. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Flux moléculaire et flux turbulent

Flux moléculaire et flux turbulent

graphique

Analogie entre mouvements diffusifs et mouvements turbulents. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Accroissement des effets moléculaires par la turbulence

Accroissement des effets moléculaires par la turbulence

dessin

Les schémas successifs (où les processus sont supposés bi-dimensionnels ) illustrent l'amplification par la turbulence des effets de la diffusion moléculaire. Avec celle-ci seule, un carré coloré dans un milieu transparent diffuserait seulement dans son voisinage immédiat. Avec la diffusion... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Les équations de la turbulence et leurs fermetures au premier ordre

Les équations de la turbulence et leurs fermetures au premier ordre

tableau

Les équations de la turbulence et leurs fermetures au premier ordre. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Les équations de la turbulence et leurs fermetures au second ordre

Les équations de la turbulence et leurs fermetures au second ordre

tableau

Les équations de la turbulence et leurs fermetures au second ordre. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Les théories spectrales de la dynamique de la turbulence

Les théories spectrales de la dynamique de la turbulence

tableau

Les théories spectrales de la dynamique de la turbulence. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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La simulation des grandes échelles

La simulation des grandes échelles

tableau

La simulation des grandes échelles. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Écoulement aérodynamique

Écoulement aérodynamique

photographie

Simulation numérique des tourbillons à grande incidence qui se produisent sur les bords d'attaque des ailes de cette maquette de projet d'avion supersonique. 

Crédits : ONERA

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Turbulence : la « loi de paroi » pour les vitesses moyennes

Turbulence : la « loi de paroi » pour les vitesses moyennes

graphique

Illustration de la « loi de paroi » pour les vitesses moyennes. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Turbulence : loi de paroi pour les variables scalaires

Turbulence : loi de paroi pour les variables scalaires

graphique

Illustration de la « loi de paroi » pour les variables scalaires. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Turbulence de fumée

Turbulence de fumée

photographie

Un panache turbulent: la fumée d'une cigarette. 

Crédits : D.R.

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Avalanche poudreuse : courant de turbidité

Avalanche poudreuse : courant de turbidité

photographie

L'avalanche est l'écoulement très fortement turbulent d'un mélange d'air et de particules de glace dans l'atmosphère. Il est précédé d'environ une centaine de mètres par un écoulement d'air appelé souffle de l'avalanche. L'aérosol s'apparente à un courant de turbidité : un fluide «... 

Crédits : Office national suisse du tourisme

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Régimes d'écoulement diphasique en conduite

Régimes d'écoulement diphasique en conduite

dessin

Différents régimes d'un écoulement diphasique gaz/liquide en conduite, lorsque le rapport débit de gaz / débit de liquide augmente: à bulles dispersées, à bulles denses, à poches ou bouchons, instable, annulaire ou à phases séparées, dispersé. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Combustion turbulente

Combustion turbulente

dessin

Dans les réactions de combustion, les transferts de masse et de chaleur sont intimement associés. Le débit des sources ou puits de chaque constituant dépend des concentrations des autres ainsi que de la chaleur dégagée par la réaction. De tels couplages sont générateurs par eux-mêmes d'un... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Quelques chiffres caractéristiques des milieux géophysiques

Quelques chiffres caractéristiques des milieux géophysiques

tableau

Géophysique : quelques chiffres caractéristiques des milieux (adapté de Nataf et Sommeria, complété). 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Turbulence océanique

Turbulence océanique

photographie

Cette image de tourbillons du Gulf Stream, prise au soir du 23 mai 1996, montre en détail les turbulences de ce courant marin et suggère un mouvement très complexe. 

Crédits : 1996 by the OCEAN REMOTE SENSING GROUP/ Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory

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Cyclone

Cyclone

photographie

L'enroulement nuageux d'un cyclone Image prise depuis un satellite. 

Crédits : World Perspectives/ The Image Bank/ Getty Images

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Jupiter : la Grande Tache rouge et un ovale blanc

Jupiter : la Grande Tache rouge et un ovale blanc

photographie

Cette image, acquise par la sonde Voyager-2, le 3 juillet 1979, depuis une distance de 6 millions de kilomètres, couvre une grande partie de l'hémisphère Sud de Jupiter. La Grande Tache rouge, bordée à l'ouest par une zone turbulente qui confère aux nuages un aspect tourbillonnaire, est... 

Crédits : NASA / Jet Propulsion Laboratory

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Épisodes turbulents dans les zones stables

Épisodes turbulents dans les zones stables

dessin

Dans les régions globalement stables, qui s'organisent souvent en superpositions de "feuillets" de densité décroissante, on observe par exemple le déferlement d'ondes de gravité d'une cambrure excessive (notamment en aval des massifs montagneux), ou encore le développement d'instabilités de... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Couches d'Ekman et pompage d'Ekman

Couches d'Ekman et pompage d'Ekman

dessin

En général, le vent en altitude obéit à l'équilibre géostrophique entre le gradient horizontal de pression et la force de Coriolis : il suit donc les isobares. Dans la couche d'Ekman atmosphérique, le frottement intervient et le vent acquiert une composante agéostrophique normale aux... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Couche limite planétaire terrestre et marine.

Couche limite planétaire terrestre et marine.

dessin

Au cours de la journée, des structures convectives ascendantes (les thermiques du vol à voile) se développent dans la CLP et viennent éroder progressivement les couches chaudes supérieures qui sont mélangées et réchauffées (c'est l'exemple typique du flux turbulent à contre-gradient),... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Couche mélangée océanique et formation d'une thermocline

Couche mélangée océanique et formation d'une thermocline

graphique

Si la couche est bien mélangée sous la surface marine, la turbulence y est surtout d'origine cinétique (déferlement des vagues en surface, cisaillements des mouvements orbitaux et des courants de dérive en profondeur). La CMO érodant progressivement la stratification stable (a) due au... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Schéma de panaches turbulents

Schéma de panaches turbulents

dessin

Schéma de panaches turbulents qui pourraient se produire dans le manteau et le noyau terrestres (d'après Poirier). 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Modélisation de la formation d'un point chaud

Modélisation de la formation d'un point chaud

dessin

Lorsqu'une instabilité convective se forme dans le manteau inférieur, un bourgeon de matière chaude, donc plus légère, se forme et s'élève à travers le manteau (en bleu) jusqu'à la lithosphère, où il s'accumule en constituant une tête d'un diamètre de plusieurs centaines de... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Échelles et nombres de Reynolds caractéristiques de quelques situations astrophysiques.

Échelles et nombres de Reynolds caractéristiques de quelques situations astrophysiques.

tableau

Échelles et nombres de Reynolds caractéristiques de quelques situations astrophysiques. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Fond diffus cosmologique

Fond diffus cosmologique

photographie

Cette image apporte sans doute, à l'heure actuelle, la preuve la plus convaincante de l'hypothèse du big bang. Il s'agit d'une projection de l'ensemble du ciel sur une surface en forme d'ellipse qui montre un aspect inattendu du cosmos, celui que verrait un œil sensible au rayonnement... 

Crédits : NASA

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Le critère de Jeans

Le critère de Jeans

tableau

Le critère de Jeans. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Physique et modélisation de la turbulence des disques d'effondrement

Physique et modélisation de la turbulence des disques d'effondrement

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Physique et modélisation de la turbulence des disques d'effondrement. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Observation de la turbulence solaire

Observation de la turbulence solaire

dessin

Les "taches" et la grande protubérance sont révélatrices de la turbulence magnétohydrodynamique des couches internes de l'astre. Les "granules" visibles sur toute sa surface sont directement associés à la convection turbulente des couches plus superficielles. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Protubérance solaire

Protubérance solaire

photographie

Une protubérance solaire photographiée depuis le laboratoire spatial Skylab, le 19 décembre 1973. 

Crédits : E. Gibson/ MPI/ Getty Images

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Physique et spectre de la turbulence M.H.D.

Physique et spectre de la turbulence M.H.D.

tableau

Physique et spectre de la turbulence M.H.D. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Turbulences : exemples de bifurcations

Turbulences : exemples de bifurcations
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Turbulence : exemple de tore T6

Turbulence : exemple de tore T6
Crédits : Encyclopædia Universalis France

graphique

Turbulence : le système de Lorenz et la SCI

Turbulence : le système de Lorenz et la SCI
Crédits : Encyclopædia Universalis France

graphique

Turbulence: un exemple de S.C.I.

Turbulence: un exemple de S.C.I.
Crédits : Encyclopædia Universalis France

graphique

Objet fractal

Objet fractal
Crédits : Y. Gautier

photographie

Le problème des trois corps et le chaos

Le problème des trois corps et le chaos
Crédits : Encyclopædia Universalis France

graphique

Turbulence : système proies-prédateurs et évolutions périodiques

Turbulence : système proies-prédateurs et évolutions périodiques
Crédits : Encyclopædia Universalis France

graphique

Trajectoires chaotiques d'un modèle de dynamique des populations

Trajectoires chaotiques d'un modèle de dynamique des populations
Crédits : Encyclopædia Universalis France

graphique

le jeu de la bière et la circulation routière

le jeu de la bière et la circulation routière
Crédits : Encyclopædia Universalis France

graphique

Turbulence : stratifications stable et instable

Turbulence : stratifications stable et instable
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Turbulence : outils statistiques

Turbulence : outils statistiques
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Tourbillons turbulents, structures cohérentes et entraînement

Tourbillons turbulents, structures cohérentes et entraînement
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Turbulence : physique et spectre de la turbulence tridimensionnelle et bidimensionnelle

Turbulence : physique et spectre de la turbulence tridimensionnelle et bidimensionnelle
Crédits : Encyclopædia Universalis France

graphique

Flux moléculaire et flux turbulent

Flux moléculaire et flux turbulent
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Accroissement des effets moléculaires par la turbulence

Accroissement des effets moléculaires par la turbulence
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Les équations de la turbulence et leurs fermetures au premier ordre

Les équations de la turbulence et leurs fermetures au premier ordre
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Les équations de la turbulence et leurs fermetures au second ordre

Les équations de la turbulence et leurs fermetures au second ordre
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Les théories spectrales de la dynamique de la turbulence

Les théories spectrales de la dynamique de la turbulence
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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La simulation des grandes échelles

La simulation des grandes échelles
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Écoulement aérodynamique

Écoulement aérodynamique
Crédits : ONERA

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Turbulence : la « loi de paroi » pour les vitesses moyennes

Turbulence : la « loi de paroi » pour les vitesses moyennes
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Turbulence : loi de paroi pour les variables scalaires

Turbulence : loi de paroi pour les variables scalaires
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Turbulence de fumée

Turbulence de fumée
Crédits : D.R.

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Avalanche poudreuse : courant de turbidité

Avalanche poudreuse : courant de turbidité
Crédits : Office national suisse du tourisme

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Régimes d'écoulement diphasique en conduite

Régimes d'écoulement diphasique en conduite
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Combustion turbulente

Combustion turbulente
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Quelques chiffres caractéristiques des milieux géophysiques

Quelques chiffres caractéristiques des milieux géophysiques
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Turbulence océanique

Turbulence océanique
Crédits : 1996 by the OCEAN REMOTE SENSING GROUP/ Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory

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Cyclone

Cyclone
Crédits : World Perspectives/ The Image Bank/ Getty Images

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Jupiter : la Grande Tache rouge et un ovale blanc

Jupiter : la Grande Tache rouge et un ovale blanc
Crédits : NASA / Jet Propulsion Laboratory

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Épisodes turbulents dans les zones stables

Épisodes turbulents dans les zones stables
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Couches d'Ekman et pompage d'Ekman

Couches d'Ekman et pompage d'Ekman
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Couche limite planétaire terrestre et marine.

Couche limite planétaire terrestre et marine.
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Couche mélangée océanique et formation d'une thermocline

Couche mélangée océanique et formation d'une thermocline
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Schéma de panaches turbulents

Schéma de panaches turbulents
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Modélisation de la formation d'un point chaud

Modélisation de la formation d'un point chaud
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Échelles et nombres de Reynolds caractéristiques de quelques situations astrophysiques.

Échelles et nombres de Reynolds caractéristiques de quelques situations astrophysiques.
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Fond diffus cosmologique

Fond diffus cosmologique
Crédits : NASA

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Le critère de Jeans

Le critère de Jeans
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Physique et modélisation de la turbulence des disques d'effondrement

Physique et modélisation de la turbulence des disques d'effondrement
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Observation de la turbulence solaire

Observation de la turbulence solaire
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Protubérance solaire

Protubérance solaire
Crédits : E. Gibson/ MPI/ Getty Images

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Physique et spectre de la turbulence M.H.D.

Physique et spectre de la turbulence M.H.D.
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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