ATMU Atmosphère urbaine

La première partie du cours présente les connaissances générales sur l’atmosphère, en abordant : - Le contexte et les enjeux - Les notions fondamentales sur les processus en jeu (échelles des phénomènes atmosphériques, turbulence, bilan énergétique des surfaces) ; - Les variables météorologiques et les équations simplifiées pour caractériser la dynamique et la thermodynamique de la couche limite atmosphérique ; - Les caractéristiques de la couche limite atmosphérique (vent, stabilité thermique et dynamique, flux turbulents, structure verticale au cours du cycle diurne) ; - La couche de surface atmosphérique (caractéristiques, théorie de similitude de Monin-Obukhov et applications) ; - La dispersion de polluants dans la couche limite atmosphérique (influence du vent et de la stabilité, modèles gaussiens et applications). La seconde partie s'intéresse plus particulièrement à l’environnement atmosphérique en milieu urbain à différentes échelles (bâtiments, quartier, ville), en présentant : - Les concepts et méthodes pour l’étude de l’atmosphère urbaine (définitions des surfaces urbaines, échelles d’études et problématiques, complémentarité des approches de modélisation numérique et expérimentales) ; - Les écoulements d’air en milieu urbain (schémas d’écoulement autour de bâtiments isolés et dans une rue canyon, vent dans la couche de surface atmosphérique) ; - Le phénomène d’îlot de chaleur urbain et son lien avec le bilan d’énergie des surfaces urbaines ; - Les principes de modélisation de l’atmosphère urbaine pour l’étude du microclimat et de la qualité de l’air (modèles de dynamique des fluides (CFD), modèles de couche limite atmosphérique, modèles opérationnels de qualité de l’air). Des applications mobilisant les connaissances générales vues en cours sont réalisées en TD : utilisation pratique de la théorie de similitude de la couche de surface ; développement et évaluation des performances d’un modèle de dispersion de polluants dans le cas d’une expérience en site réel ; mini-projet visant à analyser l’influence de différentes stratégies de densification urbaine sur l’îlot de chaleur à l’aide d’un modèle simplifié de bilan d’énergie des surfaces urbaines.