Le Mont-Blanc et son rôle de réfrigérateur dans le processus de ’cold air pool’ de la vallée de l’Arves.

Modélisation numérique meso-échelle.
Laboratoire(s) de rattachement : LEGI/MEIGE
Encadrant(s) : Christophe Brun
Co-encadrant(s) :
Contact(s) : Christophe.Brun univ-grenoble-alpes.fr
Lieu : LEGI Grenoble
Durée : 2 mois
Niveau de formation & prérequis : Des compétences en turbulence, dynamique des fluides géophysiques, analyse des données sont requises. Des connaissances en programmation seront appréciées. Formation possible : Master M1 STpE/ACSC (Atmosphère, Climat, Surfaces Continentales) & Master M1 Applied Mechanics
Mots clés :couche limite atmosphérique stable, turbulence, vent catabatique, pollution en vallée.

Contexte et objectifs de la mission de stage :
La compréhension et la modélisation des écoulements atmosphériques sur relief complexe constituent des problématiques majeures pour l’amélioration des prévisions météorologiques à courts et moyens termes. La dynamique de ces écoulements est souvent à l’origine de pics de pollution dans les vallées urbanisées, en particulier en situation atmosphérique stable.
Une spécificité géographique de la vallée de l’Arves (près de Chamonix) est la proximité du Mont Blanc qui peut jouer un rôle de source froide orographique sur les vents de pente qui s’y développent. Les effets de cette source froide sont à évaluer localement et à l’échelle des vallées voisines (Chamonix, Arves). Quelle est la contribution directe du Mont Blanc sur l’amplitude des vents de pente alimentant les vallées de l’Arves et de Chamonix ? Quel est l’effet quantitatif des vents de pentes provenant du Mont Blanc sur les conditions aux limites thermiques et la stratification ambiante en fond de vallée ? Que se passerait il si les changements climatiques altéraient les conditions de refroidissement sur les sommets des pentes du Mont Blanc ? Quelle est la contribution de l’altitude relative du Mont Blanc à la génération de vents de pentes alimentant les vallées voisines ? Ces interrogations sont issues d’une étude in situ réalisée en 2015 par le LEGI, l’IGE et le CNRM Météo-France dans le cadre d’un projet collaboratif soutenu par l’INSU (LEFE/IMAGO AO 2014).
L’objectif du stage est d’apporter des éléments de réponse aux questions ci-dessus sur la base d’une étude numérique de modélisation meso-échelle de la dynamique des vents en vallée de l’Arves.
Le travail de M1 consistera à préparer un maillage adapté au relief de la vallée de l’Arves, englobant le Mont-Blanc, réaliser les premières simulations qualitatives, intégrer des conditions initiales réalistes correspondant à la campagne de mesure 2015 et issues des données de réanalyse d’ECMWF. La réalisation de simulations numériques à très haute résolution (10m horizontal, 2m vertical au sol) menées avec le modèle MesoNH (expèrience de la thèse de S. Blein 2016 dans le massif de Belledonnes) permettra in fine d’évaluer le rôle de la présence (ou non) du Mont Blanc sur la formation de vents de pentes.