Épisodes turbulents dans les zones stables

Épisodes turbulents dans les zones stables

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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 Kelvin-Helmholtz entre des couches en mouvement relatif lorsque le Ri local tombe en dessous de 1/4 (c'est la "turbulence de ciel clair" aéronautique). Dans l'un et l'autre cas, la stratification des densités devient instable localement: les productions cinétique et gravitaire contribuent à créer une poche de turbulence tridimensionnelle tendant à uniformiser vitesses et densités mais dont la stratification générale stable et la dissipation visqueuse limitent l'étendue verticale et la durée de vie. L'excursion verticale maximale des masses turbulentes étant de l'ordre de Lb = u'/N, la structure de la turbulence est affectée dès que l'échelle l' des gros tourbillons atteint Lb, cependant que la force d'Archimède donne progressivement aux poches turbulentes la forme de galettes horizontales. Lorsque l' atteint de 3 à 5 fois Lb, il se produit un "effondrement gravitaire" aboutissant à un mélange d'ondes internes et de turbulence bidimensionnelle dans de minces intrusions pénétrant latéralement le milieu stratifié.