2.1 Définition
2.2 Les différents guides 
2.3 Comparaison


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 INITIATION AU SYSTEME DE MANAGEMENT ENVIRONNEMENTAL 

2. Caractérisation de l'atmosphère

2.1 Introduction

L'atmosphère est sans doute le système physique le plus complexe à étudier en mécanique des fluides. Elle est soumise à des phénomènes dont les échelles de temps et d'espace ont une répartition très étendue. Cette caractéristique rend son étude dans les détails impossible. Cependant, il est possible de trouver des modèles permettant de représenter ses caractéristiques générales.

Dans cette étude, nous limitons à la modélisation de l'atmosphère en zone urbaine ou peri-urbaine. En effet, les zones industrielles se trouvent souvent à proximité de pôles économiques et donc de villes. Ce type de relief est caractérisé par une forte inhomogénéité, ayant une forte influence sur les profils de vitesse et la turbulence.

La modélisation de l'atmosphère sera faite à partir de la définition d'une couche liomirte atmosphérique urbaine que nous caractériserons thermiquement puis dynamiquement.

2.2 La structure thermique

L'activité urbaine et l'urbanisation ont une forte incidence sur le champ de température en agglomération. Ce phénomène se fait sentir jusqu'à des altitudes de plusieurs centaines de mètres et correspond à ce que l'on appelle communément l'ilôt de chaleur. Ce phénomène est aggravé les jours de beau temps en raison de l'effet de serre.
Ainsi, sur la commune de Toulouse, des campagnes de mesures ont permi d'établir des élévations de température de 4°C à 6°C près de la surface du site urbain par rapport au site rural pris comme référence. A 300m d'altitude cet excédent est encore de 0.5°C.

En présence d'un ilôt de chaleur, les problèmes d'inversion thermique sont fortement atténués en raison de l'importance de la convection thermique et dynamique au dessus de la zone urbanisée.(Mestayeret Anquetin[1995]).

Les phénomènes thermiques vont dépendre de la nature des vents. En effet pour des vents inférieurs à 3m/s, les effets thermiques deviennent prépondérents sur les phénomènes dynamiques.
Pour cette étude, nous nous placerons dans l'hypothèse d'une atmosphère neutre (ie stable)soumise à des vents forts, donc nous négligeons les effets de flottabilité.

2.3 La structure dynamique

Cas de vents forts
La couche limite urbaine peut être décomposée en deux zones. La zone proche du sol est appelée sous couche urbaine. Son épaisseur est de l'ordre de deux fois la taille des bâtiments, elle est le lieu où la rugosité est la plus importante. L'inhomogénéité de la surface rend l'évaluation de cette rugosité relativement difficile. Jackson[1981] a donné la modélisation emprique de la rugosité d'une ville suivante :

            rg=0.15*Hm avec Hm hauteur moyenne des obstacles en présence

Cette zone est celle où sont concentrés les forts gradients de vitesse.

Cas de vent faible

Dans le cas de vents faibles, les phénomènes thermiques sont non négligeables. Nous tenterons de donner les principales formes de panache dans différents cas de stabilité de l'atmosphère.
Cette étude se fera dans l'approximation de Boussinesq, à savoir que la densité dépend liméairement de la température.