La première partie de ce travail de thèse porte sur la structure
des couches visqueuses dans un écoulement en rotation rapide entraîné par
deux sphères en rotation différentielle, dans la limite asymptotique où
les frottements visqueux et les effets inertiels sont faibles devant
l’accélération de Coriolis. La structure de la couche limite manquante du
problème de [Stewartson (1966)], la couche singulière d’Ekman, est décrite
par une approche combinée numérique et asymptotique. Cette couche
équatoriale se raccorde aux hautes latitudes avec la couche régulière
d’Ekman, ainsi qu’avec les couches imbriquées de Stewartson au niveau du
cylindre tangent à la sphère interne.
La deuxième partie porte sur le problème persistant de la modélisation de
l’état de Taylor et des dynamos magnétostrophiques, tel que formulé par
l’article fondateur de [Taylor (1963)] pour décrire l’évolution lente de
l’écoulement MHD dans le noyau terrestre. L’absence des termes visqueux et
inertiel dans les équations de Navier-Stokes est exploitée avec la
construction d’un code aux volumes finis 3D capable de résoudre le
problème d’induction cinématique à diffusivité magnétique variable, dans
une géométrie cylindrique adaptée au système magnétostrophique. Une
méthode de projection est ensuite proposée et validée afin de calculer la
vitesse géostrophique capable de maintenir le système sur l’état de Taylor
au cours de l’intégration en temps.
RECRUTEMENT ACCES DIRECT
Le département de physique
Le Laboratoire de Physique de l’ENS 