Transfert d’énergie par rayonnement dans l’atmosphère d’une planète
Il s’agit de contribuer à l’analyse de la circulation des atmosphères planétaires grâce à la simulation numérique du transfert d’énergie par rayonnement. Nous travaillons sur la formulation d’espaces de chemins pour des photons émis aux fréquences visibles et infrarouges et nous échantillonnons ces chemins dans des algorithmes de Monte Carlo qui permettent
- de valider les paramétrisations radiatives employées dans les GCM planétaires (Mars et Vénus) ;
- de proposer des paramétrisations alternatives.
Les difficultés théoriques principales concernent la prise en compte des spectres de raies des gaz moléculaires et la représentation de la diffusion multiple dans les parties nuageuses de l’atmosphère.
Transfert d’énergie par conduction et rayonnement dans le sol d’une planète sans atmosphère
Il s’agit d’étudier la réponse thermique d’un sol planétaire constitué d’un grand ensemble de grains solides séparés par du vide. Les transferts de chaleurs dans un tel sol combinent de la conduction thermique dans chaque grain, la pénétration du rayonnement incident à la surface et les échanges associés aux photons émis par les grains eux-mêmes. Nous travaillons sur la formulation d’espaces de chemins conducto-radiatifs et échantillonnons ces chemins dans des algorithmes de Monte Carlo qui évaluent la température moyenne des grains à une profondeur donnée. Nous étudions notamment des assemblages de grains sphériques formant des galettes cylindriques (plusieurs dizaines de milliers de grains) qui seront prochainement étudiées expérimentalement dans des enceintes thermiques sous vide de façon à valider les modèles employés dans les algorithmes d’inversion (détermination des propriétés structurelles du sol à partir de la mesure du rayonnement thermique).
