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Ondes internes générées sur une dorsale océanique : du laboratoire à l'océan
No full textInternal tides are involved in the Meridional Overturning Circulation energy balance. The ongoing debate on the relative importance of the mechanical and thermodynamical energy sources emphasizes the need for quantitative energy transfers evaluations. A complementary approach relying on numerical and experimental tools is adopted to describe the generation of internal waves over a topography in various regimes of linearity and stratication, inspired by oceanic configurations. First, an energy-based experimental study of linear internal waves generation by the oscillation of a Gaussian ridge in a linearly stratied uid is performed. The mechanical energy evolution permits to highlight that near-critical bottom topographies are likelier to generate powerful internal waves. The dynamics of topographic internal solitary waves (ISW)generated in regions of important density gradients, such as the ocean pycnocline, is then studied. These waves are responsible for important energy transfers, as they initiate turbulent mixing while they propagate in the pycnocline. Simulations using the numerical model Symphonie-NH are performed to describe two generation processes observed in the ocean. I rst focus on the ISW primary generation, caused by the direct interaction between the barotropic tide with the ocean bottom topography,observed in strong pycnocline regimes in the ocean, such as in the Sulu sea. The structure of internal solitary waves is compared with simple analytical models such as the KdV scheme. By changing the ridge geometry, a strong topographic control, described by a simple nondimensional parameter, is observed in the ISW primary generation process. Afterwards, the secondary generation of internal solitary waves, induced by the interaction between internal wave rays emitted at a topography and a pycnocline of moderate strength, like in the Bay of Biscay, is treated. Direct numerical simulations are performed to study the dynamics of these internal solitary waves, and their damping due to a downward leaking of energy. The evolution of the normal modes structure with respect to the pycnocline strength, as well as the role played by the topography shape are described in order to provide new insights regarding the secondary generation process. Experiments are performed to study the primary and secondary generations of internal solitary waves in the large water tank of CNRM-GAME. An experimental configuration using a steep sinusoidal ridge oscillating in a two-layer uid is used. Measurements with ultrasonic probes and optical measurements permit to observe the dynamics and the 3D structure of these waves. ISW issued from the primary generation process appear more stable than in the secondary generation process, for which substantial transverse structures are observed.La marée interne contribue au maintien de la circulation méridienne de renversement. Il existe, à l'heure actuelle, une controverse sur la nature exacte des mécanismes pilotant cette circulation. Une meilleure quantification des apports énergétiques associés aux ondes internes permettrait d'apporter quelques clés de compréhension de ce mécanisme complexe. Dans cette thèse, différents régimes d'ondes internes topographiques inspirés par des congurations océaniques sont étudiés an d'évaluer quantitativement les transferts énergétiques associés. L'utilisation complémentaire des outils numériques et expérimentaux permet de détailler la dynamique de ces régimes de manière exhaustive. La première partie de la thèse porte sur la génération d'ondes internes linéaires par l'oscillation d'un mont Gaussien dans un fluide linéairement stratifié. L'approche choisie s'appuie sur un jeu d'expériences de laboratoire pour lesquelles la pente relative du rayon d'onde interne par rapport à la pente maximale du mont varie. Nous montrons qu'un maximum énergétique est atteint dans le régime critique pour lequel les pentes du rayon et du mont sont similaires. Dans la suite de la thèse, la dynamique d'ondes internes de forte amplitude se propageant dans des régions de fort gradient de densité, comme la pycnocline océanique, est étudiée. Nous utilisons dans un premier temps le modèle numérique Symphonie-NH pour décrire leur génération et leur dynamique, sur une configuration académique bidimensionnelle. Tout d'abord, la génération primaire d'ondes internes interfaciales est étudiée. On s'intéresse en particulier à des régimes fortement non-linéaires pour lesquelles des ondes solitaires sont observées. Elle sont induites par l'interaction directe entre la marée barotrope et la topographie et est observée dans des régimes de pycnocline de forte intensité dans l'océan, comme en mer de Sulu. La structure des ondes internes solitaires est étudiée avec des modèles analytiques simples comme l'équation KdV. En modifiant la forme du mont, un contrôle topographique important de la génération primaire d'ondes internes solitaires est observé. Un paramètre adimensionné est proposé pour décrire ce contrôle. Ensuite, la génération secondaire d'ondes internes solitaires induites par l'interaction de rayons d'ondes internes émis sur une topographie avec une pycnocline d'intensité modérée, comme dans le Golfe de Gascogne, est étudiée. Des simulations numériques directes sont effectuées pour décrire la dynamique des ondes internes solitaires, et leur atténuation par radiation d'énergie dans la couche inférieure. L'évolution de la structure des modes normaux en fonction de l'intensité de la pycnocline, et le rôle joué par la forme du mont sont détaillés. Des expériences sont menées pour étudier la génération primaire et la génération secondaire d'ondes internes solitaires dans le grand canal du CNRM-GAME. Une configuration expérimentale utilisant un mont sinusoïdal oscillant dans la couche inférieure, stratifée ou non, d'un fluide bicouche est adoptée. Cette configuration, inspirée des simulations numériques précédentes, permet d'explorer une gamme plus large de régimes d'ondes interfaciales. Des mesures de déplacement interfacial avec des sondes à ultrasons d'une part, et avec des mesures optiques d'autre part, permettent de discuter la dynamique, et la structure tridimensionnelle de ces ondes. La structure des ondes internes solitaires dans le cas de la génération primaire apparaît plus stable que pour la génération secondaire. Dans ce deuxième cas, des structures transverses régulières sont mesurées
Ondes internes générées sur une dorsale océanique : du laboratoire à l'océan
Get PDFLa marée interne contribue au maintien de la circulation méridienne de renversement. Il existe, à l'heure actuelle, une controverse sur la nature exacte des mécanismes pilotant cette circulation. Une meilleure quantification des apports énergétiques associés aux ondes internes permettrait d'apporter quelques clés de compréhension de ce mécanisme complexe. Dans cette thèse, différents régimes d'ondes internes topographiques inspirés par des configurations océaniques sont étudiés afin d'évaluer quantitativement les transferts énergétiques associés. L'utilisation complémentaire des outils numériques et expérimentaux permet de détailler la dynamique de ces régimes de manière exhaustive. La première partie de la thèse porte sur la génération d'ondes internes de petite amplitude par l'oscillation d'un mont Gaussien dans un fluide linéairement stratifié. L'approche choisie s'appuie sur un jeu d'expériences de laboratoire pour lesquelles la pente relative du rayon d'onde interne par rapport à la pente maximale du mont varie. Nous montrons qu'un maximum énergétique est atteint dans le régime critique pour lequel les pentes du rayon et du mont sont similaires. Dans la suite de la thèse, la dynamique d'ondes internes de forte amplitude se propageant dans des régions de fort gradient de densité, comme la pycnocline océanique, est étudiée. Nous utilisons dans un premier temps le modèle numérique Symphonie-NH pour décrire leur génération et leur dynamique, sur une configuration académique bidimensionnelle. Tout d'abord, la génération primaire d'ondes internes interfaciales est étudiée. On s'intéresse en particulier à des régimes fortement non-linéaires pour lesquelles des ondes solitaires sont observées. Elle sont induites par l'interaction directe entre la marée barotrope et la topographie et est observée dans des régimes de pycnocline de forte intensité dans l'océan, comme en mer de Sulu. La structure des ondes internes solitaires est étudiée avec des modèles analytiques simples comme l'équation KdV. En comparant le déplacement de la pycnocline généré par des topographies de différentes formes, nous montrons qu'un contrôle topographique important est exercé par le mont sur la génération primaire d'ondes internes solitaires. Un paramètre adimensionné est proposé pour décrire ce contrôle topographique. Ensuite, la génération secondaire d'ondes internes solitaires induites par l'interaction de rayons d'ondes internes émis sur une topographie avec une pycnocline d'intensité modérée, comme dans le Golfe de Gascogne, est étudiée. Des simulations numériques directes sont effectuées pour décrire la dynamique des ondes internes solitaires, et leur atténuation par radiation d'énergie dans la couche inférieure. L'évolution de la structure des modes normaux en fonction de l'intensité de la pycnocline, et le rôle joué par la forme du mont sont détaillés. Des expériences sont menées pour étudier la génération primaire et la génération secondaire d'ondes internes solitaires dans le grand canal du CNRM-GAME. Une configuration expérimentale utilisant un mont sinusoïdal oscillant dans la couche inférieure, stratifiée ou non, d'un fluide bicouche est adoptée. Cette configuration, inspirée des simulations numériques précédentes, permet d'explorer une gamme plus large de régimes d'ondes interfaciales. Des mesures de déplacement interfacial avec des sondes à ultrasons d'une part, et avec des mesures optiques d'autre part, permettent de discuter la dynamique, et la structure tridimensionnelle de ces ondes. La structure des ondes internes solitaires dans le cas de la génération primaire apparaît plus stable que pour la génération secondaire. Dans ce deuxième cas, des structures transverses régulières sont mesurées.Internal tides contribute to sustain the Meridional Overturning Circulation. In fact, the relative importance of the mechanical and thermodynamical energy sources is being debated, yet it is clear that the mixing these waves induce is strongly linked to the General Circulation energy balance. In order to provide quantitative evaluations of energy transfers associated with internal waves generated over a topography in various regimes of linearity and stratification, we adopt a complementary approach, relying on numerical and experimental tools. In the first part of this manuscript, I focus on linear internal waves generated by the oscillation of a Gaussian ridge in a linearly stratified fluid. An energy-based approach of a series of laboratory experiments in which the ratio of the internal wave ray slope to the ridge slope is modified, permits to highlight that near-critical bottom topographies are likelier to generate powerful internal waves. Another aspect of my thesis is the dynamics of nonlinear internal waves in regions of sharp density gradients such as the ocean pycnocline. Important nonlinear effects are involved in such processes, potentially leading to the generation of internal solitary waves. These waves are responsible for important energy transfers, as they initiate turbulent mixing while they propagate in the pycnocline. Therefore, their generation and propagation processes are a crucial point of study. For that purpose, simulations using the numerical model Symphonie-NH are performed to describe two generation processes observed in the ocean. First, I focus on the primary generation of internal solitary waves, caused by the direct interaction between the barotropic tide with the ocean bottom topography, observed in strong pycnocline regimes in the ocean, such as in the Sulu sea. The structure of internal solitary waves is studied using simple analytical models such as the KdV scheme. By comparing the isopycnal displacements obtained with ridges of different shapes, we show that a strong topographic control is exerted by the ridge shape in the primary generation of internal solitary waves. A nondimensional parameter is proposed to describe this topographic control.
Then, the secondary generation of internal solitary waves, induced by the interaction between internal wave rays emitted at a topography and a pycnocline of moderate strength (like in the Bay of Biscay) is treated. Direct numerical simulations are performed to study the dynamics of these internal solitary waves, and their damping due to a downward leaking of energy. The evolution of the normal modes structure with respect to the pycnocline strength, as well as the role played by the topography shape are described in order to provide new insights regarding the secondary generation process. Experiments are performed to study the primary and secondary generations of internal solitary waves in the large water tank of CNRM-GAME. An experimental configuration using a steep sinusoidal ridge oscillating in a two-layer fluid is used. Measurements with ultrasonic probes and optical measurements permit to observe the dynamics and the three-dimensional structure of these waves. Internal solitary waves issued from the primary generation process appear more stable than in the secondary generation process, for which substantial transverse structures are observed
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Get PDFThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Variations on the Author
Get PDF“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Get PDFWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Dispelling the Myths Behind First-author Citation Counts
Get PDFWe conducted a full-scale evaluative citation analysis study of scholars in the XML research field to explore just how different from each other author rankings resulting from different citation counting methods actually are, and to demonstrate the capability of emerging data and tools on the Web in supporting more realistic citation counting methods. Our results contest some common arguments for the continued
use of first-author citation counts in the evaluation of scholars, such as high correlations between author rankings by first-author citation counts and other citation
counting methods, and high costs of using more realistic citation counting methods that are not well-supported by the ISI databases. It is argued that increasingly available digital full text research papers make it possible for citation analysis studies to go beyond what the ISI databases have directly supported and to employ more
sophisticated methods
Non-Newtonian turbulent dynamics of particle-laden gravity currents
No full textLes courants de gravité sont des phénomènes géophysiques qui se manifestent principalement dans les environnements océaniques. Ces courants ont été l'objet de nombreuses études en l'absence de particules. Toutefois, leur dynamique devient significativement plus complexe lorsqu'il y a des particules en suspension. Dans cette thèse nous cherchons à caractériser la dynamique de ces courants en présence de particules dans des configurations multiples correspondant à des configurations retrouvées dans la nature. L'utilisation de nouvelles techniques de mesures à haute résolution spatiale et temporelles permet de sonder la structure interne de ces courants dans le cas d'écoulements isodenses et d'isoler les effets de viscosité à haute concentration. Cette technique permet ensuite de sonder la structure interne de courants de gravité chargés en particules selon leur propriété de flottabilité (sédimentation, isodensité, crémage). Pour finir, des configurations représentatives de celles que l'on retrouve dans la nature permettent de mettre en lumière des dynamiques bien plus complexes que celles attendues. L'apparition d'effets de convection est révélée par l'étude de courants hypopycnaux chargés en particules.Gravity currents are geophysical phenomena that occur mainly in oceanic environments. These currents have been the subject of numerous studies in the absence of particles. However, their dynamics become significantly more complex when particles are in suspension. In this thesis, we aim to characterize the dynamics of these currents in the presence of particles in multiple configurations corresponding to those found in nature. The use of new measurement techniques with high spatial and temporal resolution enables us to probe the internal structure of these currents in the case of isodense flows, and to isolate the effects of high-concentration viscosity. This technique can then be used to probe the internal structure of particle-laden gravity currents according to their buoyancy properties (sedimentation, isodensity, creaming). Finally, configurations representative of those found in nature reveal dynamics far more complex than expected. The appearance of convection effects is revealed by the study of particle-laden hypopycnal currents
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