3. Modélisation des vents catabatiques

Objectif : interprétation d'une modélisation des vents autour du camp de base et travail interactif avec l'équipe de terrain pour déplacer un mât météorologique.

L'Antarctique est un dôme de glace, sur lequel soufflent des vents très puissants, les vents catabatiques. Ce sont des vents très froids qui dévalent par gravité la pente de la calotte polaire jusqu'à la côte, en suivant localement une direction relativement constante.

Le Professeur Hubert Gallée de l'Institut d'Astronomie et de Géophysique Lemaitre de Louvain-la-Neuve en Belgique, va réaliser la modélisation informatique de ces vents dans le massif montagneux Orvin où l'expédition se déroule. Nous proposons à partir de cela un travail interactif avec l'équipe sur le terrain.

Etude des vents dans la région du camp de base

Matériel nécessaire :

Récupérer sur le site éducatif la carte des montagnes Orvin et la carte des vents modélisés.

Marche à suivre :

La modélisation de Hubert Gallée donnera une carte visualisant le vent que l'on devrait observer par beau temps dans la région, au niveau du sol (à 4-5 m de hauteur).

Une carte scannée de la région sera à la disposition des écoles, avec entre autre les montagnes et les glaciers.

L'équipe sur le terrain aura à sa disposition un mât météo mobile qui mesure et enregistre à 4-5 m de hauteur la vitesse et la direction du vent.

L'expérience consiste tout d'abord à analyser dans la classe la modélisation des vents pour y distinguer les phénomènes les plus intéressants, comme des tourbillons derrière une montagne ou l'accélération du vent due à la topographie d'un glacier.

Pour cette analyse, les enfants auront la possibilité de demander conseil à l'équipe de terrain, mais aussi à des scientifiques partenaires du projet

Chaque classe proposera ensuite à l'équipe sur le terrain trois sites que les enfants pensent être les plus pertinents pour y installer le mât météo, et y mesurer par exemple des phénomènes qui sortent de la moyenne ou l'action d'un glacier et d'une montagne, mais aussi vérifier la justesse de la modélisation.

Parmi tous les sites proposés certains seront sélectionnés, le mât sera alors installé pour plusieurs jours dans chacun et les résultats seront mis sur le réseau.

Si les mesures du vent sur le terrain s'éloignent beaucoup des résultats de la modélisation, un nouveau calcul informatique pourra être envisagé avec les données supplémentaires collectées aux différents sites proposés par les enfants.

Activité interactive

La modélisation des vents catabatiques dans la région du camp de base, a été réalisée par Hubert Gallée (http://www.astr.ucl.ac.be/research/antarctic.html) en utilisant la topographie suivante (résolution d'un kilomètre) :

 

Pour savoir à quoi correspond cette topographie, reportez vous aux cartes de la région qui sont sur le site de Ronald Ross (qui est un des membres de l'expédition), en particulier dml2k.gif et dml-mix.gif :

http://www.thistle.org/dml/maps/

 

 

Les modélisations d'Hubert Gallée sont accessibles à l'adresse suivante sous la forme d'animations, vous y trouverez aussi un fichier README très complet : ftp://ftp.lthe.hmg.inpg.fr/pub/Gallee/

Pour visualiser les fichiers qui sont en format MPEG, vous pouvez utiliser par exemple le logiciel gratuit Hyper MPEG Player que vous trouverez dans la Logithèque de www.yahoo.fr

La version longue de la modélisation est Ima_VV.mg+ mais il y aussi une version plus courte Ima_VV.mpg dont la taille est plus facilement téléchargeable.

Cette modélisation sur plusieurs heures (plusieurs jours pour la version longue) est celle des rafales maximales du vent dans la région des montagnes Orvin, elle doit simuler les vents catabatiques que l'on devrait typiquement y rencontrer un jour de beau temps.

Les vecteurs représentent la direction du vent et la couleur son intensité en m/s.

On peut y voir des zones où le vent devient tempétueux, certainement à cause des déviations engendrées par les montagnes qui provoquent des rafales du haut vers la bas.

L'activité consiste donc à distinguer sur la modélisation des zones intéressantes (tempétueuses, calmes, où le vent change souvent de direction, … ), à les reporter sur la carte et à sélectionner celles qui paraissent les plus pertinentes pour aller y installer une station météorologique automatique pendant quelques jours. Le choix des sites et les justifications devront être transmis au gestionnaire de l'activité du site éducatif.