Les couche limites atmosphériques (CLA) urbaines sont des écoulements turbulents particulièrement complexes par leur caractère non-canonique, leur grand nombre de paramètres de contrôle et la large gamme d'échelles mises en jeu. Les approches de type Large Eddy Simulation (LES) et porosité/rugosité offrent les meilleures perspectives de modélisation mais leur développement requiert une meilleure compréhension des échanges canopée/CLA.
Dans ce contexte, nous traitons du cas de stratification neutre pour nous focaliser sur les cisaillements verticaux et les effets de la rugosité. En effet, une canopée urbaine peut se décrire comme une paroi de grande rugosité au dessus de laquelle se développe la CLA. Notre étude se base sur une campagne expérimentale (stéréo PIV synchronisée avec mesures fils chauds) à très haut Reynolds (Utau delta / nu = 30000) réalisée dans la soufflerie atmosphérique du LHEEA (CNRS, Centrale Nantes, UMR 6598). La canopée urbaine est modélisée par trois distributions périodiques de cubes en quinconce de différentes couverture afin d'étudier l'influence de la densité urbaine sur les échelles énergétiques et les mécanismes d'interactions multi-échelle.
L'analyse spectrale des données PIV nous apprend que la géométrie de la canopée n'impacte significativement que les fluctuations de vitesse normale à la paroi (petites échelles) dans la sous-couche rugueuse (couche inférieure de la CLA). Les régions de sous-vitesse et sur-vitesse (streaks) portant les plus grandes échelles de la dynamique restent globalement inchangées quelque soit la densité de la canopée. En revanche, nous nous appuyons sur l'approche développée par I. Marusic et co-auteurs dans la configuration canonique de plaque plane (Mathis et al, 2009, etc.) pour montrer que le passage de ces grandes "structures" module fortement l'amplitude des fluctuations petite échelle proche de la canopée.