Diffusion turbulente à travers une interface de densité : observations expérimentales et approche statistique.
Résumé
Nous présentons des mesures quantitatives de fluctuations de densité dans un fluide bi-couche mélangé par une grille oscillante. La turbulence produite par la grille localisée dans la couche inférieure dense diffuse rapidement dans cette couche puis est bloquée à l'interface entre le fluide dense et le fluide léger. La hauteur de l'interface augmente alors lentement en entrainant du fluide de la couche supérieure dans la couche inférieure. Nous proposons une méthode qui permet de séparer une partie ondulatoire d'une partie turbulente dans les fluctuations de densité à l'interface. Ces fluctuations sont observées par la méthode de fluorescence induite par un plan laser. Nous interprétons ces résultats à l'aide d'un modèle phénoménologique basé sur une approche statistique du mélange. Cela nous permet de discuter du rôle des fluctuations de densité dans les processus de mélange d'un fluide stratifié. Ces résultats peuvent permettre d'améliorer la modélisation des couches limites stratifiées dans l'océan et l'atmosphère pour les simulations numériques globales.