Lucky Droplets in Cloud Turbulence by Rajarshi

Cette présentation, donnée dans le cadre de l’ICTS In-house 2025, porte sur l’étude des ‘gouttelettes chanceuses’ dans la turbulence des nuages. L’orateur, Rajarshi, commence par motiver le problème : la croissance des gouttelettes d’eau dans les nuages, de quelques micromètres à la taille de gouttes de pluie, est un processus mal compris. Il identifie deux barrières de taille (2-10 µm et 50-100 µm) et explique que la turbulence pourrait jouer un rôle clé dans le franchissement de ces barrières. Il introduit le nombre de Stokes pour caractériser le comportement des gouttelettes : les petites suivent les lignes de courant, les grandes tombent sous l’effet de la gravité, et les ’lucky droplets’ intermédiaires peuvent dévier et entrer en collision. Pour contourner la difficulté de simuler un milliard de particules par mètre cube, il propose un modèle réduit où les petites gouttelettes sont traitées comme un continuum (champs de densité et de vitesse) et les grandes comme des particules individuelles. Ce modèle évite la recherche de collisions, car les petites ne se heurtent qu’aux grandes. Il présente des résultats de simulations 2D et 3D montrant que le taux de croissance des grosses gouttelettes diminue avec leur nombre de Stokes initial, en accord qualitatif avec une prédiction de théorie cinétique. Il discute également de l’importance relative de la turbulence et de la polydispersité, et répond aux questions sur les paramètres, les échelles de temps et les limites du modèle.