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Pollution atrnospherique
3.4.3.1 Competition entre les effets dynamique et thermique
On distingue classiquement les sources et les puits de turbulence en considerant I'equation dcvolntion de T K E s ,
(3.29)
ou Pd et P; designent respectivement les termes de productions dynamique et
thermique, T; la redistribution par les phenomenes de transport turbulent et E
Ie taux de dissipation de l'energie aux petites echelles par diffusion moleculaire
(E > 0). La notion de production n'induit pas necessairement un signe positif :
a l'instar de la terminologie anglo-saxonne, production est a comprendre ici au
sens de terme source.
L'expression des termes de productions dynamique et thermique peut etre
obtenue a partir des equations dcvolntion du systeme.
Production thermique
Pour la production thermique, on obtient
/ ' ') 9
Pt~\ew 8'
(3.30)
avec w la composante verticale de la vitesse du vent. Le signe de P; est donc celui
de \ B'w'), qui s'interpret.e comme un flux turbulent vertical de temperature
potentielle.
Ce signe est etroitcmcnt associe a la stabilite thermique. Si l'on considerc,
par exemple, un ecoulement de gradient vertical de temperature potentielle
positif (cas stable), un raisonnement phenomenologique conduit aiscment a
\B'w') < 0 (figure 3.11).
Unc fluctuation de vitesse verticale est en effet correlee negativcmcnt avec
une fluctuation de temperature potentielle : l'air ascendant (w' > 0) a tendance
a diminuer la temperature de son environnement aprcs melange (e' < 0). A
l'inverse, a une fluctuation de vitesse verticale negative est associee une fluctuation de temperature positive: l'air descendant a tendance a rechauffer son
environnement.
Le signe de \B'w') est donc I'oppose de celui de 8 (B)j8z. On retrouve
les criteres de stabilite deja proposes en fonction du gradient de temperature
potentielle. La notion essentielle est bien celIe d'effet de flottabilite :
• si la force de flottabilite amplifie les mouvements verticaux, la turbulence
est amplifiec et on a instabilite : P; > 0 ;
• si la force de flottabilite attenue ces deplacernents, la turbulence dynamique peut memc etre inhibce : il y a stabilite et P; < 0 ;
• si elle a des effets nuls, on est dans un cas neutre pour lequella turbulence
a une seule origine dynamique (P t ~ 0).
Pollution atrnospherique
3.4.3.1 Competition entre les effets dynamique et thermique
On distingue classiquement les sources et les puits de turbulence en considerant I'equation dcvolntion de T K E s ,
(3.29)
ou Pd et P; designent respectivement les termes de productions dynamique et
thermique, T; la redistribution par les phenomenes de transport turbulent et E
Ie taux de dissipation de l'energie aux petites echelles par diffusion moleculaire
(E > 0). La notion de production n'induit pas necessairement un signe positif :
a l'instar de la terminologie anglo-saxonne, production est a comprendre ici au
sens de terme source.
L'expression des termes de productions dynamique et thermique peut etre
obtenue a partir des equations dcvolntion du systeme.
Production thermique
Pour la production thermique, on obtient
/ ' ') 9
Pt~\ew 8'
(3.30)
avec w la composante verticale de la vitesse du vent. Le signe de P; est donc celui
de \ B'w'), qui s'interpret.e comme un flux turbulent vertical de temperature
potentielle.
Ce signe est etroitcmcnt associe a la stabilite thermique. Si l'on considerc,
par exemple, un ecoulement de gradient vertical de temperature potentielle
positif (cas stable), un raisonnement phenomenologique conduit aiscment a
\B'w') < 0 (figure 3.11).
Unc fluctuation de vitesse verticale est en effet correlee negativcmcnt avec
une fluctuation de temperature potentielle : l'air ascendant (w' > 0) a tendance
a diminuer la temperature de son environnement aprcs melange (e' < 0). A
l'inverse, a une fluctuation de vitesse verticale negative est associee une fluctuation de temperature positive: l'air descendant a tendance a rechauffer son
environnement.
Le signe de \B'w') est donc I'oppose de celui de 8 (B)j8z. On retrouve
les criteres de stabilite deja proposes en fonction du gradient de temperature
potentielle. La notion essentielle est bien celIe d'effet de flottabilite :
• si la force de flottabilite amplifie les mouvements verticaux, la turbulence
est amplifiec et on a instabilite : P; > 0 ;
• si la force de flottabilite attenue ces deplacernents, la turbulence dynamique peut memc etre inhibce : il y a stabilite et P; < 0 ;
• si elle a des effets nuls, on est dans un cas neutre pour lequella turbulence
a une seule origine dynamique (P t ~ 0).