thesis

Etude microphysique et modelisation des sillages d'avions subsoniques et supersoniques

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Jan. 1, 1997

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Abstract FR:

La formation des trainees de condensation et des aerosols sub-microniques dans les sillages d'avion peut contribuer a perturber la haute atmosphere. Cette perturbation se traduit par deux effets : un effet sur la balance chimique qui affectera la concentration de la couche d'ozone, et un effet sur la bilan radiatif de notre planete. Ces effets sont intimement lies aux caracteristiques microphysiques des particules formees dans les sillages (cristaux de glace et aerosols) qui sont encore mal connues. Ce travail vise a developper nos connaissances sur ces aspects microphysiques afin de mieux comprendre leurs impacts sur l'atmosphere. La formation des trainees de condensation ainsi que celle des aerosols sub-microniques se produit a priori selon trois mecanismes decrits brievement ci-dessous : ? condensation de la vapeur d'eau seule (ne necessitant pas la presence des particules preexistantes). ? condensation heterogene de la vapeur d'eau sur des particules preexistantes (aerosols solides, suies etc. ). ? condensation homogene heteromoleculaire d'eau en presence d'acide sulfurique conduisant a un aerosol acide. Un programme informatique qui tient compte des modes de nucleation, de croissance et eventuellement de congelation, d'evaporation ou de coagulation, a ete developpe pour rechercher les possibilites de formation des particules dans les sillages d'avion (cristaux de glace et aerosols). Dans le cas ou cette formation est possible, le nombre de particules formees (concentration, surface, distribution en taille) ainsi que leur evolution ulterieure en fonction du temps sont accessibles. Ce modele a ete applique a plusieurs cas typiques, dans le cadre des programmes europeens aeronox et aerocontrail : le boeing 767 et le boeing 747. Pour les avions supersoniques, nous nous sommes servis des resultats du vol de l'avion concorde obtenus dans le cadre du projet national zebre.