École Normale Supérieure de Cachan Département de physique Physique Théorie - Expérience - Modèle Prix d Action Internationale 2007 Rapport Stage de M1 23 avril 2007-16 août 2007 Geoffroy Aubry Maître de stage : Andreas Thurnherr
Carte Universelle Hydrographique, Jean Guerard (1634) Manuscrit enluminé sur parchemin. Carte dédiée par le cartographe au Cardinal de Richelieu. Bibliothèque Nationale, Département des Cartes et Plans, Paris
Que d eau! Que d eau! Patrice de Mac Mahon Remerciements Je remercie Andreas Thurnherr qui a accepté d encadrer ce stage, et qui l a fait avec une grande disponibilité et des conseils utiles. Je remercie aussi Samar Khatiwala (présent au laboratoire) et Dimitris Menemenlis (sur la liste de diffusion de MITgcm) pour leur attention lors de nos problèmes numériques, ainsi que tous les membres de l équipe du LDEO que j ai cotoyés pour leur accueil. Enfin, je tiens à remercier Pascale Bouruet-Aubertot de Paris 6 pour son aide lors de ma recherche de stage, ainsi que pour l attention qu elle a portée au sujet.
Table des matières 1 Rappel du projet 7 2 Projet scientifique 8 3 Détail du budget 9 4 Conclusion 10 * * * 6
1 Rappel du projet Type de projet Stage à l étranger qui rentre dans le cadre du Stage de recherche comptant pour 12 ECTS à effectuer à la fin du M1 PhyTEM. Sujet du stage Processus de remontée des eaux froides dans la circulation thermohaline : Modélisation de la circulation au fond de canyons Lieu du stage Dates du stage Budget Subvention reçue : Contact : Division of Ocean and Climate Physics Lamont-Doherty Earth Observatory University of Columbia 23 avril 2007-16 août 2007 2690,00 e 1050,00 e(cf. détail du budget ci-dessous) ARPEJ 205 34-36 av Division Leclerc 94230 CACHAN Courriel : geoffroy.aubry@ens-cachan.fr 7
2 Projet scientifique Afin de clore la circulation globale des océans, l eau froide créée aux hautes latitudes en contact avec la glace et l atmosphère froid doit gagner en flotabilité et en quantité de mouvement verticale. Un des mécanismes responsable de ce phénomène pourrait être le mélange observé près de seuils topographiques dans des canyons sous-marins (situation fréquente dans l océan). Après de nombreuses années d observations, nous savons qu il y a de forts courants près du fond des canyons, ainsi qu une grande quantité de mélange près de seuils topographiques de ces canyons. Nous savons aussi que même sans prendre en compte les canyons, il y a plus de mélange au dessus d une topographie rugueuse qu au dessus d une topographie lisse. L eau froide qui circule près du fond est mélangée avec de l eau plus chaude située au dessus, et l eau froide gagne ainsi en température, puis en quantité de mouvement vertical. Nous voulions réaliser des expériences numériques avec MITgcm pour voir si en forçant uniquement le mélange, nous arrivions à observer ce mouvement vertical avec une configuration simple analogue à celle existant dans la nature. Sur certaines expériences, nous pouvons observer de l eau couler après le seuil, se mélanger là et remonter plus loin. Cette circulation est uniquement causée par le mélange, mais les vitesses calculées sont beaucoup plus petites que celles observées in-situ (3 ordres de grandeur). Nous supposons que cela pourrait provenir de la configuration de notre expérience qui est peut être trop simplifiée par rapport à la situation réelle (nos conditions aux limites ne sont pas ouvertes), ou que l hypothèse d une circulation forcée uniquement par le mélange dans ces canyons est fausse. 8
3 Détail du budget Voici, dans le tableau suivant, le détail des frais que j ai eu à engager afin de pouvoir effectuer mon stage de M1 à l étranger. Pour plus de détails sur la justification des frais, se reporter au dossier de demande de subvention. Emplois US$ e Visa Rendez-vous 15,00 Frais de visa 80,00 Avion Paris-Londres-New-York (British Airways) 441,47 Hébergement 3,5*800,00 Collocation dans Harlem 2800,00 Total en e 1 2690,00 Ressources US$ e Prix d action Internationale (ENS de Cachan) 1050,00 Ressources personelles 1640,00 Total en e 1 2690,00 Au final, j ai pu économiser 1050,00 e grâce au Prix d Action Internationale de l ENS de Cachan. 1 avec un taux de change de 1,00 e = 1,30 US$ 9
4 Conclusion Durant ce stage, j ai pu cotoyer une équipe de recherche de haut niveau dans un environnement très agréable. Cela m a permis d évoluer dans un environnement stimulant au centre d une recherche passionante. J ai pu me rendre compte sur place de la qualité de l enseignement reçu en France en discutant avec mon maître de stage ainsi que d autres étudiants. La meilleure preuve en est que mon maître de stage m a proposé de continuer de travailler avec lui ponctuellement en mission (dont une en novembre 2007 au milieu du Pacifique, que j ai du refuser pour cause de préparation à l agrégation de Physique). Il serait par ailleurs prêt à retenter l expérience avec un nouvel étudiant de l école. Enfin, j ai aussi pu parfaire ma connaissance de l anglais, langue aujourd hui incontournable dans le monde de la recherche. Le Prix d Action Internationale de l ENS de Cachan m a beaucoup facilité la tâche en me finançant près de 40 % du surcoût engendré par le volet international du stage. Je l en remercie, et j encourage cette initiative à continuer et à voir sa ligne budgétaire grandir, vu le grand nombre de dossiers reçus en 2007. Rockefeller Center, NYC, 12/05/2007 10