Dans les fluides conducteurs de l'électricité, le champ électromagnétique est couplé au mouvement du fluide par des effets d'induction. Nous avons étudié différents effets magnétohydrodynamiques, à partir de deux expériences impliquant un métal liquide en écoulement turbulent.La première de taille moyenne utilise du Gallium. La seconde, utilisant du sodium, est menée au sein de la collaboration VKS (Von Karman Sodium). Celle-ci a permis d'observer l'effet dynamo, à savoir la conversion d'une part de l'énergie cinétique du fluide en énergie magnétique. Nous avons montré, qu'en fonction des conditions de forçage de l'écoulement, une dynamo statistiquement stationnaire, ou au contraire, des régimes dynamiques du champ magnétique, peuvent être engendrés. En particulier, des renversements de polarité similaires à ceux du champ magnétique terrestre ont été observés. Parallèlement, l'expérience avec du Gallium a été développée pour étudier les effets d'induction sous un champ magnétique appliqué par des écoulements turbulents plus homogènes et isotropes que celui de l'expérience VKS. Plus fondamentalement nous avons étudié, en utilisant les données des deux expériences, l'advection du champ magnétique par un écoulement et la phénoménologie des fluctuations turbulentes du champ induit. La mise au point de sondes de mesure de différence de potentiel électrique nous a permis en plus de mettre en évidence le freinage magnétique d'un écoulement turbulent de Gallium par la force de Laplace. Ce mécanisme intervient pour saturer l'instabilité dynamo.

Nous avons étudié l'influence de fluctuations de grandes échelles sur le seuil de l'instabilité dynamo. Pour cela, nous avons résolu le problème cinématique pour un champ de vitesse hélicoïdal, auquel nous avons rajouté à sa partie stationnaire, une modulation périodique dans le temps, également hélicoïdale. Pour un champ de vitesse hélicoïdal stationnaire des études précédentes ont montré que pour de grands nombres de Reynolds magnétique le champ magnétique était généré au niveau d'une surface caractérisée par une condition de résonance sur le champ de vitesse. Pour un champ de vitesse modulé, nous avons montré que pour une faible amplitude de modulation, c'est la condition de résonance portant sur la partie stationnaire qui gouverne la génération du champ magnétique. Pour une grande amplitude de modulation, c'est la condition de résonance portant sur la modulation qui contrôle la génération du champ magnétique. Dans la plupart des cas et si la condition de résonance est vérifiée pour les deux parties du champ de vitesse, on trouve que le seuil augmente en fonction de l'intensité de la modulation, puis diminue tout en restant supérieur au seuil de l'écoulement stationnaire de même géométrie. Si la condition de résonance n'est pas vérifiée pour la modulation, alors le seuil augmente drastiquement avec son intensité.<br />Cette étude suggère que l'optimisation des expériences dynamo dépend non seulement de la partie stationnaire du champ de vitesse, mais aussi de ses fluctuations de grande échelle. Si ces dernières ne sont pas optimisées alors le seuil dynamo peut augmenter drastiquement, même si celles-ci sont de faible intensité.

Nous avons étudié à l'aide d'un modèle quasi-géostrophique la convection dans une sphère en rotation rapide en chauffage interne uniforme. Nous avons montré que dans la limite des petits nombres d'Ekman, l'action du vent zonal est de rendre l'énergie cinétique des solutions dépendante du temps dès le seuil convectif franchi (oscillations de relaxation). Nous avons aussi identifié le rôle du pompage d'Ekman pour la formation de structures en bandes dans le profil radial du vent zonal dès le seuil. La taille de ces bandes résulte d'un équilibre entre la dissipation de volume et le pompage d'Ekman.<br />Nous avons ensuite étudié le voisinage du seuil de la bifurcation dynamo. Nous avons déterminé que pour un nombre d'Ekman (respectivement Roberts) fixé, il est possible de passer d'une bifurcation super-critique à une bifurcation sous-critique puis à un îlot en décroissant (augmentant) le nombre de Roberts (Ekman). Nous avons également mis en évidence que pour certains régimes de paramètres il peut exister des dynamos métastables. Nous avons constaté que pour un même régime de paramètres, il peut aussi exister des solutions hydrodynamiques multiples dont certaines sont dynamo et d'autres non.

La thèse porte sur l'étude de l'instabilité dynamo et est composée de trois parties. La première est une étude du problème d'instabilité linéaire et de l'effet de la turbulence sur le seuil d'instabilité. La turbulence agit comme un bruit multiplicatif sur le champ magnétique et d'autres instabilités entrant dans ce cadre ont été étudiées expérimentalement et analytiquement. La seconde partie traite du problème de saturation du champ magnétique. Dans un cas particulier, une équation d'amplitude pour le mode instable est déterminée près du seuil d'instabilité. Le résultat est alors généralisé à d'autres exemples d'écoulements et diverses lois d'échelle pour l'énergie à saturation sont déterminées. La troisième partie présente l'étude expérimentale d'un écoulement tourbillonnaire de sodium liquide réalisé dans l'expérience VKS (von Karman Sodium). La mesure du champ magnétique dans un écoulement soumis à un champ extérieur permet de mettre en évidence les divers mécanismes d'amplification du champ.

Nous étudions ici expérimentalement l'écoulement de von Kármán, produit dans un cylindre entre deux turbines coaxiales. Nous nous plaçons plus particulièrement en régime de turbulence pleinement développée, pour un écoulement contrarotatif forcé inertiellement. Nous étudions dans un premier temps la transition à la turbulence de cet écoulement fermé, depuis les régimes laminaires. Nous insistons sur le rôle des grandes échelles lentement variables<br />de la couche de mélange. Nous étudions alors la stabilité de l'écoulement moyen et mettons en évidence une bifurcation des grandes échelles en régime turbulent. Nous étudions statistiquement le rôle des fluctuations sur le déclenchement des transitions. Ces transitions peuvent également avoir une dynamique intermittente à temps long.<br />Dans un deuxième temps, nous étudions la possibilité d'un effet dynamo pour le champ de vitesse moyenné dans le temps. L'effet dynamo est une instabilité du champ magnétique dans un fluide conducteur en écoulement. Nous définissons ainsi la configuration de l'expérience VKS2, en sodium liquide, et discutons enfin les premiers résultats de l'expérience. Nous y retrouvons la trace des instationnarités des grandes échelles de l'écoulement.

Observations show that Coronal Mass Ejections (CMEs) are associated with twisted magnetic flux configurations. Conventionally, CMEs are modeled by shearing and twisting the footpoints of a certain distribution of magnetic flux at the solar surface and letting it evolve at the surface. Of course, the surface velocities and magnetic field patterns should ultimately be obtained from realistic simulations of the solar convection zone where the field is generated by dynamo action. Therefore, a unified treatment of the convection zone and the CMEs is needed. Numerical simulations of turbulent dynamos show that the amplification of magnetic fields can be catastrophically quenched at magnetic Reynolds numbers typical of the interior of the Sun. A strong flux of magnetic helicity leaving the dynamo domain can alleviate this quenching. In this sense, a realistic (magnetic) boundary condition is an important ingredient of a successful solar dynamo model. Using a two-layer model developed in this thesis, we combine a dynamo-active region with a magnetically inert but highly conducting upper layer which models the solar corona. In four steps we improve this setup from a forced to a convectively driven dynamo and from an isothermal to a polytropic stratified corona. The simulations show magnetic fields that emerge at the surface of the dynamo region and are ejected into the coronal part of the domain. Their morphological form allows us to associate these events with CMEs. Magnetic helicity is found to change sign in the corona to become consistent with recent helicity measurements in the solar wind. Our convection-driven dynamo model with a coronal envelope has a solar-like differential rotation with radial (spoke-like) contours of constant rotation rate, together with a solar-like meridional circulation and a near-surface shear layer. The spoke-like rotation profile is due to latitudinal entropy gradient which violates the Taylor--Proudman balance through the baroclinic term. We find mean magnetic fields that migrate equatorward in models both with and without the coronal layer. One remarkable result is that the dynamo action benefits substantially from the presence of a corona becoming stronger and more realistic. The two-layer model represents a new approach to describe the generation of coronal mass ejections in a self-consistent manner. On the other hand, it has important implications for solar dynamo models as it admits many magnetic features observed in the Sun. / <p>At the time of the doctoral defense, the following papers were unpublished and had a status as follows: Paper 5: Manuscript; Paper 6: Manuscript.</p>

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Longtemps négligée par les historiens, l'histoire du sport, et de son rôle au sein de la société, fait l'objet d'un nouvel intérêt depuis le début des années 1980. Cette attention venait en partie du fait que le sport permet de toucher aussi bien l'aspect économique, politique ou social d'une société. À une époque aussi politisée que le XXe siècle, où s'affrontaient deux systèmes antagonistes, aucun secteur de la société n'était laissé au hasard. Ainsi, en étudiant une nation comme l'URSS, il est intéressant de voir comment un État aussi idéologisé pouvait l'utiliser et surtout à quelles fins. En ce sens, si au XIXe siècle le théoricien militaire Clausewitz soutenait que la « guerre n'est que le prolongement de la politique par d'autres moyens », au XXe siècle, c'est le sport qui se voudra la continuation de la politique, prenant ainsi la place de la guerre. En se concentrant sur un événement précis, à savoir la tournée du Dinamo de Moscou en Grande-Bretagne, effectuée à l'automne 1945, l'utilisation du sport à des fins de propagande démontrera le caractère utilitaire que les dirigeants soviétiques donnaient au sport. Équipe commanditée par les services de sécurité soviétique, le Dinamo était tout désigné pour ce périple, en raison de sa relation avec le pouvoir, car après la guerre, il apparaissait, en compagne des équipes de l'armée, comme les piliers de mouvements sportifs socialistes. Présentés comme des ambassadeurs de bonne volonté, les joueurs du Dinamo arrivaient en Angleterre avec pour objectif de consolider le sentiment d'amitié qui avait permis à ces deux nations de vaincre le nazisme. Cependant, loin d'améliorer leurs relations, ces rencontres vont créer un sentiment d'animosité. Si cette tournée s'est révélée un succès sur le plan sportif, elle n'aura pas permis le rapprochement espéré. Peu de temps après, la Guerre froide divisa le monde en deux blocs et il faudra attendre plusieurs années avant que l'URSS ne ressorte à l'extérieur de ses frontières. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Football, Staline, U.R.S.S., Arsenal F.C., Chelsea F.C., Stanley Rous, F.I.F.A., Football Association, Moscou, XXe siècle, Yakushin, Vsevolod Bobrov, Guerre froide.

Thesis (Ph.D)--Aerospace Engineering, Georgia Institute of Technology, 2009. / Committee Chair: Costello, Mark. Part of the SMARTech Electronic Thesis and Dissertation Collection.

This is a new method of determining magnetization strength, direction, and paleopole location from magnetic anomalies across edges of the equatorial band of magnetic sources on Mars. Different assumed locations of paleopoles result in different inducing field directions in the vicinity of an edge. Thus, with different paleopoles, the resulting magnetic fields from the edges of magnetic sources are different, and correlate differently with the observed fields. Best correlating observed and computed magnetic edge effect fields yield the potential paleopoles. The total gradient (TG) of the z-component magnetic field was used to identify the edges of magnetization boundaries. Three edge segments yielded meaningful paleopoles. They are: (15°S, 285°E)/(0°, 292.5°E) across the northeast trending edge east of Tharsis; (15°N, 195°E) across the southern boundary located in the Terra Cimmeria and Terra Sirenum area; and (15°S, 165°E)/(45°S, 180°E) across the northeast edge of Hellas Planitia. The effective magnetization in these regions (assuming 40km magnetic layer thickness) is 7.02, 42.13-94.79, and 2.63-3.51 A/m, respectively. Evidence from the overlap of regions of TG and chronostratigraphy suggests that the dynamo was active during the Noachian and may have been active in the early Hesperian.