Morphogénèse des structures de glace // morphogenesis of ice structures

Topic description

Dans cette thèse, on propose d'étudier les mécanismes de formation de structures et de motifs de glace. En particulier, on s'intéressera à des exemples de la nature et/ou initiés par l'humain : les pyramides artificielles de glace servant de réservoir d'eau au Ladakh : les « stupas » de glace et les colonnes de bulles piégées dans les lacs gelés. On étudiera ces phénomènes à l'aide d'observations de terrain, d'expériences modèles réalisées à petite échelle en laboratoire et de modélisation physique des observations expérimentales.
Les questions auxquelles cette thèse se propose de répondre sont :
- Quels sont les mécanismes physiques qui permettre d'expliquer les formes des stupas de glace ? Quelle est la forme optimale pour retarder la fonte le plus possible et stocker l'eau efficacement ?
- Qu'est-ce qui détermine la taille de ces bulles et la distance qui les sépare les bulles piégées dans la glace, et plus généralement, quel est le mécanisme par lequel les colonnes de bulles se forment ?
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This thesis proposes to study the mechanisms involved in the formation of ice structures and patterns. In particular, we will focus on examples found in nature and/or created by humans: artificial ice pyramids used as water reservoirs in Ladakh, ice stupas, and columns of bubbles trapped in frozen lakes. We will study these phenomena using field observations, small-scale model experiments in the laboratory, and physical modelling of experimental observations.
The questions this thesis aims to answer are:
- What are the physical mechanisms that explain the shapes of ice stupas? What is the optimal shape for delaying melting as long as possible and storing water efficiently?
- What determines the size of these bubbles and the distance between them when trapped in ice, and more generally, what is the mechanism by which columns of bubbles form?
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Début de la thèse : 01/10/

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Allocation doctorale AMX*