Expérimentation, modélisation et géométrie discrète pour l'étude des métamorphoses de la neige (1/2)

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Séminaire Modèles et Algorithmes Déterministes: MODANT

30/11/2011 - 10:30 Mr David Coeurjolly (Université de Lyon) Salle 1 - Tour IRMA

Une fois déposée au sol, la neige forme un matériau poreux complexe composé d’air et d’eau (glace, vapeur et eau liquide), qui ne cesse de se transformer sous l’effet des conditions de température et d’humidité imposées par son environnement. Ses transformations de la morphologie de la neige au cours du temps, appelées « métamorphoses » influent directement sur les propriétés macroscopiques du manteau neigeux et sont donc déterminantes à grande échelle pour la prévision du risque d’avalanche ou la modélisation climatique. Après une description des différents types de métamorphoses et des diverses lois physiques impliquées, nous présenterons quelques méthodes expérimentales (tomographie par absorption, DCT) permettant d’acquérir des images tri-dimensionnelles (3D) d’échantillon de neige à haute résolution. Nous nous intéresserons ensuite à quelques modèles numériques simples applicables à des images 3D d’échantillons de neige et à leur validation expérimentale.

Dans le cadre d'un projet ANR qui vient de débuter (ANR digitalSnow), nous allons chercher à intégrer de nouveaux outils de modélisation mathématique, de simulation numérique et de géométrie/topologie discrète afin d’affiner les premiers schémas mis en place au CEN pour la simulation de la métamorphose de neige. Dans ce contexte, nous présenterons les interactions envisagées mais surtout nous en profiterons pour faire une introduction à la géométrie discrète en insistant sur ses spécificités et son intérêt dans un schéma numérique de déformation d'interfaces.