Évènements extrêmes dans les écoulement turbulents stratifiés en rotation – EVENTFUL

L’objectif principal de ce projet est d’appliquer une approche synergétique s’appuyant sur des techniques innovantes de calcul performant et des observations, afin d’approfondir la connaissance fondamentale des dynamiques en soulignant l’apparition d’évènements extrêmes à grande échelle et d’instabilités locales des fluides turbulents stratifiés en rotation, ainsi que leurs effets sur les propriétés de transport et de mélange de ces fluides. Ce projet aboutira à une caractérisation statistique et phénoménologique sans précédent d’évènements extrêmes à grande échelle et de leurs effets à petite échelle dans un nouveau paradigme de turbulence fluide : des écoulements tridimensionnels avec rotation et stratification où l’énergie se propage aussi bien à grande qu’à petite échelle avec une double cascade à flux constant. L’étude fondamentale proposée est donc une synthèse des thèmes de recherche majeurs de l’Axe 7.1.
D’une part la capacité de concevoir des simulations numériques directes (DNS) de pointe, en haute résolution de la turbulence rotative et stratifiée, apte à saisir tous ces phénomènes dans un espace de paramètre compatible avec les fluides réels ; et d’autre part, les compétences et les moyens au sein de l’équipe scientifique du projet EVENTFUL pour ce qui est de la conception d’expériences et d’observations dans la stratosphère et la « Mesosphere-Lower Thermosphere (MLT) », permettront une caractérisation exhaustive de la manifestation et des dynamiques d’évènements puissants à grande échelle dans les champs actifs des fluides. Cela se fera grâce à une utilisation combinée – innovante et synergique – des techniques d’observation, de DNS et d’apprentissage automatique (machine learning). Ces objectifs seront atteints en tirant profit de l’étendue de l’expérience acquise par l’équipe scientifique dans l’application des méthodes proposées, ainsi que dans l’analyse de fluides turbulents anisotropiques.