Les infrasons sont des ondes acoustiques de fréquence inférieure à environ 20 Hz. Ils sont produits par une grande variété de sources naturelles (éruptions volcaniques, séismes, aurores boréales, tsunamis, etc.) et artificielles (explosions, bang des avions supersoniques, etc.). En suivant des trajectoires particulières qui dépendent des gradients de température atmosphérique et des vents, ils peuvent se propager dans l’atmosphère terrestre jusqu’à de très grandes distances, de quelques centaines à plusieurs milliers de kilomètres.

La modélisation de la propagation atmosphérique a été classiquement réalisée par des approximations géométriques, comme le tracé de rayons, par la résolution d’équations paraboliques, ou par la théorie des modes normaux. Grâce à un coût de calcul raisonnable, ces approches sont encore largement employées dans le domaine opérationnel. Leur efficacité est néanmoins obtenue au détriment de la complexité physique de la propagation atmosphérique. Ces modèles reposent en effet sur des hypothèses qui, de manière générale, ne sont pas complètement vérifiées.

Dans cet exposé, je présenterai les résultats d’une simulation numérique 3-D de la propagation atmosphérique basée sur les équations de Navier-Stokes, qui décrivent la physique du problème sans approximations. En particulier, je discuterai de certains phénomènes qui ne sont pas pris en compte par les approches classiques, mais qui s’avèrent indispensables pour interpréter les signaux enregistrés à grande distance.