One of the most intriguing questions in astronomy is to understand the conditions under which planets and their atmospheres as well as primitive bodies like comets have formed. Protoplanetary disks of dust and gas surrounding young stars are believed to be birthplaces of planetary systems. Observations of these objects in molecular lines and dust thermal emission, coupled to advanced analysis and modeling, are needed to unravel the initial conditions and chemical complexity at the verge of planet formation.

In my presentation, I'll review recent progress in our understanding of the chemical evolution of proto-planetary disks. Current observational constraints and theoretical modeling on the chemical composition of gas and dust in these systems in the pre-ALMA era will be presented. Modern chemo-dynamical and fractionation disk models will be highlighted.

On étudie d'abord, dans un cadre numérique barotrope idéalisé, comment les effets de déformation grande échelle modulent le déplacement méridien d'un tourbillon cyclonique. Ce déplacement est, en premier lieu, dû à l'effet non linéaire du gradient méridien de la vorticité potentielle grande échelle (concept de beta-drift). On montre que les effets de déformation renforcent l'anticyclone qui est créé par la présence du gradient de vorticité potentielle, et avec lequel le tourbillon cyclonique interagit. Puis on généralise ce mécanisme à une atmosphère barocline en étudiant la traversée par un tourbillon cyclonique de surface d'un courant-jet avec méandres et instable barocliniquement, dans un modèle à deux couches. On montre qu'un gradient de vorticité potentielle barotrope positif induit un fort anticyclone d'altitude, responsable de la traversée du jet par le tourbillon de surface avec lequel il interagit. En outre, le cycle de vie énergétique d'un tourbillon idéalisé subissant les effets de la déformation est similaire à celui de certaines tempêtes réelles.