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Dissertations / Theses on the topic 'Régime météorologique'

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Godart, Angélique. "Les précipitations orographiques organisées en bandes dans la région Cevennes-Vivarais : caractérisation et contribution au régime pluviométrique." Grenoble 1, 2009. http://www.theses.fr/2009GRE10178.

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Abstract:
Ce travail de thèse est dédié à l'étude d'un type de convection peu profonde sur la région des Cévennes. Cette convection peu profonde est associée à des précipitations organisées en bandes et localisées sur le relief. Bien que d'intensité faible, ces précipitations peuvent avoir un impact en hydrologie car elles durent longtemps. Nous souhaitons, d'une part comprendre les processus associés à ces précipitations, et d'autre part évaluer leur contribution au régime pluviométrique de la région. Pour ce faire, la première étape consiste en l'élaboration d'une classe de temps composés de tels évènements, car à ce jour, seulement 20h de précipitations orographiques organisées en bandes ont été observées. Cette classe de temps est construite à partir de critères dynamiques et pluviométriques puis complétée par l'utilisation de méthodes statistiques linéaire et non linéaire. Une fois la classe de temps élaborée, les conditions atmosphériques favorables au déclenchement de la convection peu profonde organisée en bandes sont étudiées à partir des radiosondages, des réanalyses ERA40 et de simulations numériques avec MesoNH. L'élaboration de cette classe de temps permet également d'évaluer la contribution de ces pluies au régime pluviométrique en rapportant le cumul des précipitations réanalysées pour les jours extraits à l'ensemble des précipitations observées entre 1976 et 2005. Malgré les incertitudes, cette contribution n'est pas négligeable. Ceci suggère l'intérêt de développer un réseau d'observation permettant de mieux appréhender ces évènements<br>This thesis is dedicated to the study of a particular kind of shallow convection in the Cévennes area. This shallow convection is associated with orographic banded rainfall. Even if their intensity is small, they impact on hydrology since their duration. We hope to understand process linked with this rainfall and to evaluate their contribution to the rainfall regime in the area. The first step consists on the elaboration of a data base of orographic banded rainfall events. Indeed, until now, only 20h of orographic banded rainfall have been observed. This data base is built thanks to dynamical and rainfall criteria and then completed with linear and non-linear statistic methods. Next, the atmospheric conditions propice to the triggering of shallow convection are identified with radiosoundings, ERA40 reanalysis and numerical simulations (with MesoNH). Finally, the contribution of this rainfall is evaluated by comparing the accumulation of rainfall over the data base to the accumulation of rainfall over the whole period 1976-2005. Despite incertainties, this contribution is not negligible and suggests the interest to develop an observatory network to better observe the shallow orographic banded convective events
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Leriche, Pierre. "Les situations météorologiques associées aux épisodes de pollution atmosphérique dans la région lilloise." Lille 1, 2003. https://ori-nuxeo.univ-lille1.fr/nuxeo/site/esupversions/ae7b1b5d-3c24-42b7-842e-8f5e260da440.

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Abstract:
L'importance des relations entre météorologie et pollution atmosphérique justifie l'intérêt porté à l'analyse des situations météorologiques associées aux périodes de fortes concentrations de polluants. La contradiction entre des rejets nombreux et des conditions topoclimatiques plutôt favorables à la dispersion et donc, à la qualité de l'air, fait de l'agglomération lilloise un cas " idéal " pour l'étude de ces relations. Paradoxalement, cette situation lui confère aussi une place non prioritaire en France, pour des programmes de recherches dans ce domaine. Les processus qui déterminent les variations des immissions y sont peu étudiés et mal connus. Notre objectif est d'améliorer nos connaissances des situations météorologiques associées aux périodes de fortes concentrations en vue d'apporter une contribution pour une gestion optimisée de la qualité de l'air. Des périodes de fortes concentrations de polluants, indépendantes des seuils et des normes légales définies à l'échelle nationale, mais au contraire, prenant en considération les caractéristiques régionales, sont identifiées. Les situations météorologiques associées à ces périodes sont étudiées de l'échelle synoptique à des échelles plus fines, afin de mettre en évidence les processus qui conditionnent les variations de concentrations des polluants. Cette analyse confirme l'influence prépondérante des conditions anticycloniques persistantes sur l'accumulation des polluants primaires et sur la formation de polluants photochimiques. Cette analyse met également l'accent sur l'utilisation des données conventionnelles dans l'étude de ces processus météorologiques. Elle montre la richesse des séries à des pas de temps fins pour l'étude des covariations temporelles des paramètres météorologiques et des concentrations. Mais cela précise aussi l'insuffisante densité des réseaux conventionnels pour la spatialisation des phénomènes à des échelles compatibles à celles des espaces urbanisés. Cette analyse présente aussi les limites atteintes dans l'utilisation des données conventionnelles, en particulier dans l'étude du rôle de la structure verticale de l'atmosphère sur les conditions de dispersion et de dilution des polluants. Une simulation par le modèle Méso-NH de Météo-France est réalisée pour un épisode de fortes concentrations d'ozone (du 7 au 9 août 1998), afin de compléter les mesures existantes. La sensibilité des concentrations d'ozone aux variations de l'épaisseur de la couche de mélange est étudiée à haute résolution pendant la journée du 8 août 1998. Cette analyse montre les apports potentiels de la modélisation numérique dans la spatialisation des phénomènes, et les perspectives ainsi permises dans de nombreux domaines, dont celui de la qualité de l'air. Les contraintes liées à la mise en œuvre de ce type d'outils sont aussi exposées.
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Qabil, Saïd. "Evolution des aérosols atmosphériques et conditions météorologiques en région bordelaise : études par spectrométrie de vibration." Bordeaux 1, 1988. http://www.theses.fr/1988BOR10552.

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Abstract:
Les particules atmospheriques sont prelevees par impaction. L'utilisation conjointe de la spectroscopie infrarouge et de la microspectroscopie raman permet l'identification de plusieurs composes et l'estimation de leurs quantites. Les prelevements de particules atmospheriques effectues dans l'agglomeration bordelaise et sa region montrent la presence de sulfates d'ammonium, de sodium et de calcium, de nitrates de sodium et de potassium, de silicates et de carbonate de calcium. Ces memes composes sont detectes dans l'atmosphere de certaines grottes. Un compose organique non identifie, est generalement present en quantite relativement faible. Une tres forte augmentation de cette quantite a ete observee pendant quelques jours ou il y avait des inversions de temperature. L'accroissement du diametre de diverses particules a ete calcule en fonction de l'humidite relative de l'air. Le grossissement est un phenomene tres rapide; il se produit, dans certains cas en quelques millisecondes. Les resultats ont ete interpretes en suivant l'origine des masses d'air; certains composes paraissent d'origine locale alors que d'autres sont transportes sur de longues distances
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Stein, Joël. "Contribution à l'étude des régimes hydrostatiques d'écoulements orographiques." Toulouse 3, 1992. http://www.theses.fr/1992TOU30259.

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Abstract:
Cette etude a ete menee avec le modele hydrostatique peridot de meteo-france afin de le valider sur des cas orographiques et de proposer des ecoulements-type pertinents pour l'etude de cas reels. L'auteur a explore le diagramme de regimes pour l'ecoulement d'une atmosphere hydrostatique et adiabatique qui possede en amont des profils uniformes de vent et de frequence de brunt vaisala. Il est controle par trois nombres sans dimension: le nombre de froude f, la hauteur d'echelle adimensionnelle et l'allongement r de la montagne. Pour le cas bi-dimensionnel, l'auteur a retrouve les trois regimes successifs pour des montagnes de plus en plus elevees. L'auteur a ensuite etudie l'importance des effets non-boussinesq et des details du dispositif numerique sur les seuils des deux bifurcations. De plus, la loi de variation de la trainee au sol pour les trois regimes a ete donnee. En inserant un niveau critique lineaire dans cette atmosphere uniforme, l'auteur a confirme les conclusions de la theorie hydraulique sur cette bifurcation. Les simulations tri-dimensionnelles valident la proposition de r. Smith pour le diagramme de regime de ce probleme-type: quatre regimes differents ont ete explores, ils sont marques par l'apparition de nouvelles structures de dimensions comparables a celles de l'obstacle: zone turbulente en altitude, zone bloquee au sol, paire de vortex symetriques derriere la montagne, dont les lois de variation en fonction de f et de r ont ete donnees. Les bilans de quantite de mouvement et la trainee au sol ont ete etudiees pour l'ensemble de ces simulations
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Xiang, Yang. "Analyse dynamique en champ proche de la contribution des sources de composés organiques volatils, en région urbaine sous influence industrielle." Thesis, Littoral, 2011. http://www.theses.fr/2011DUNK0408.

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Abstract:
À ce jour, l'identification des sources de Composés Organiques Volatils (COV) a fait l'objet de nombreuses études, afin de déterminer leur contribution à la pollution atmosphérique. Néanmoins, le comportement dynamique de l'atmosphère, dans sa dimension micro-météorologique, n'a jamais été pris en compte dans une approche sources-récepteur. Celui-ci est pourtant essentiel dans l'interprétation des mesures physico-chimiques de la pollution de l'air en champ proche, dans une région urbaine sous influence industrielle. La complexité de ces zones d'études provient non seulement des différents modes d'émissions et de la variété des activités industrielles, mais aussi des phénomènes météorologiques à multi-échelles, qui influent la dispersion et le transport à petite échelle spatiale (typiquement quelques kilomètres). En nous appuyant sur la mesure de 85 COV (dont 23 COV oxygénés) sur une durée de plusieurs mois, nous avons développé une méthodologie novatrice, associant lors de l'analyse des résultats d'un modèle sources-récepteur PMF (Positive Matrix Factorization) des grandeurs météorologiques, pour identifier des sources et comprendre leur comportement dynamique. En introduisant la turbulence verticale, pour la première fois dans ce type d'analyse, la température et le rayonnement solaire, comme paramètre d'analyse des facteurs de comportements ont pu être différenciés, permettant de distinguer les modes d'émissions diffuses et canalisées. Ainsi, nous avons pu classer les sources des COV par nature et par mode d'émissions, et également mettre en évidence des masses d'air âgées contenant des espèces secondaires<br>Recently, sources apportionment of Volatile Organic Compounds (VOC) has been the subject of a great numbers of studies, in order to determine their contributions to atmospheric pollution. However, the dynamical behavior of atmosphere, within its micro-meteorological scale, has never been taken into account in the sources-receptor approach, yet it is the main factor to interpret near-field physic-chemical measurements of air pollution, in an urban area under industrial influences. The complexity of such a study area results from not only the emission modes and the various industrial activities, but also the meteorological phenomenon in multi-scale, which influences the dispersion and transport in a small scale (tipically several kilometers). With measurements of 85 VOC (including 23 oxygenated VOC) during several months, we have developed an innovative methodology, associating the results of the PMF (Positive Matrix Factorization) modeling and the meteorological parameters, in order to identify the sources and to understand their dynamical behaviors. By introducing the vertical turbulence for the first time in this kind of analysis, the temperature and the solar radiation, as parameters of factor analyses, two behaviors have been distinguished, leading to identify the emissions near ground and in the upper part of surface layer. In this way, we have labeled the sources according to their nature as well as their emission mode, and we have highlighted the aged air mass containing secondary pollutants
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Ghanmi, Hanen. "Estimation des courbes intensités-durées-surfaces-fréquences (IDAF) de la région de Tunis dans un contexte multifractal." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2014. http://www.theses.fr/2014VERS0042.

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Abstract:
Notre objectif est d’étudier les propriétés d’invariance d’échelles des précipitations observées à Tunis et leurs conséquences sur les courbes IDF et IDAF, préalable indispensable au dimensionnement des ouvrages hydrauliques. Des séries chronologiques de taux précipitant observés à Tunis ont été analysées. Plusieurs observations ont pu être faites : plusieurs régimes d’invariance d'échelle ; une évolution significative de la dimension fractale du support de la pluie à microéchelle au cours du siècle dernière; le caractère non-conservatif du régime microéchelle. Le modèle « multifractales universelles » caractérise les propriétés statistiques au moyen de trois paramètres. La prise en compte du caractère intermittent et non conservatif du processus de pluie à fine échelle conduit, à l’obtention de paramètres en accord avec les résultats récemment publiés sur les propriétés des précipitations à très fine échelle. L’établissement de courbes IDF, qui caractérisent la probabilité d’apparition des évènements intenses, nécessite de disposer d’observation à fine résolution (5mn) et sur de longues périodes (50 ans). Une relation de régionalisation appliquée aux données journalières recueillies par la DGRE dans 40 stations pluviométriques de la région du Grand Tunis, associée à l’hypothèse d’invariance d’échelle simple nous a permis d’élaborer les courbes IDF des stations pluviométriques de la région du Grand Tunis. Les courbes IDAF ont ensuite été élaborées à partir des cartes de quantiles déduites des courbes IDF d’une part, à partir de l’approche proposée par De Michele en 2011 d’autre part<br>Our goal is to study the properties of scales invariance of rainfall observed in Tunis and their impact on the IDF and IDAF curves, a prerequisite to the design of hydraulic structures. Time series of rainfall observed in Tunis were analyzed. Several observations have been made: several regimes of scale invariance, a significant change in the fractal dimension of the support of microscale rain during the last century, non- conservative character of the regime microscale. The ‘universal multifractal’ model characterizes the statistical properties by three parameters. Taking into account the intermittent and non-conservative nature of the process of fine-scale rainfall leads to obtaining parameters in accordance with the results recently published on the properties of fine scale precipitation. The establishment of IDF curves that characterize the probability of intense events requires having observation in fine resolution (5 mn) and long periods (50 years). A regionalization relationship applied to daily data collected from DGRE on 40 raingauges in the Greater Tunis, combined with the assumption of simple scale invariance has enabled us to develop IDF curves of raingauges in the region Greater Tunis. The IDAF curves were then constructed from quantiles maps deducted from IDF curves on the one hand, from the approach proposed by De Michele in 2011 on the other
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Quintana, Seguí Pere. "Simulation hydrologique en région méditerranéenne avec SAFRAN-ISBA-MODCOU : amélioration de la physique et évaluation des risques dans le cadre du changement climatique." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00367576.

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Abstract:
Le modèle SAFRAN-ISBA-MODCOU est évalué et sa physique améliorée. L'analyse météorologique SAFRAN est tout d'abord validée en détail. Le modèle de surface ISBA est ensuite modifié pour mieux décrire la conductivité hydraulique dans le sol. Une stratégie de calibration est définie et appliquée à l'échelle de la France. Le modèle amélioré est finalement utilisé pour évaluer les impact du changement climatique en région méditerranéenne. Un scénario d'un modèle de climat régional est désagrégé en utilisant deux méthodes différentes. L'étude montre que les incertitudes liées à la désagrégation sont importantes. L'incertitude liée au modèle d'impact est moindre, mais doit être prise en compte pour les extrêmes. Dans cette région, les débits extrêmes, et parfois, moyens, augmenteront pendant la première moitiée du XXIème siécle. A la fin du siècle, le scénario indique une baisse des débits moyens et une stabilité des débits extrêmes, ce qui conduit à une augmentation de la variabilité.
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Yates, Eddy. "Convection en région Cévennes-Vivarais : étude de données pluviométriques, simulations numériques et validation multi-échelles." Grenoble INPG, 2006. http://www.theses.fr/2006INPG0162.

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Abstract:
Le cycle de l'eau en région Cévennes-Vivarais est influencé par l'interaction entre masses d'air et sol. La topographie est partagée entre une plaine et un plateau par des vallées encaissées, délimitées par de petits massifs montagneux. Des systèmes convectifs produisent des précipitations sur une large gamme d'échelles. Ces échelles météorologiques et topographiques interagissent. L'analyse de données pluviométriques permet de lier l'échelle temporelle des phénomènes météorologiques à la topographie. Cette dernière a plus d'impact sur les pas de temps longs. La modélisation numérique est indispensable à la compréhension des phénomènes météorologiques. Une partie de cette thèse est consacrée à la recherche d'échelles où la simulation est valide. La modélisation est utilisée pour comprendre le lien entre la topographie, l'humidité des sols et les événements pluvieux sensibles à pas de temps long<br>Hydrometeorological data are analyzed to better understand and represent the space variability of rainfall in the Cévennes-Vivarais region. The analysis of raingauge databases shows that the statistical properties of rainfall do not depend on the localisation of the mountains for short integrating limes. But if the rainfall is integrated on longer time steps, its statistical properties are highly correlated with the topography. Numerical simulations show that shallow convection is very sensitive to atmospherical forcing, especially through the way the air masses "read" the topography. The impact of soil humidity is less important; it can nevertheless change the stratification of the atmosphere up to more th an 1 km. A method to validate simulations is developed. Il allows comparing the scale of the simulation errors with the scale of the hydrosystems. This method is tested with idealised rainfalls, then with real rainfalls but idealised simulation errors, then with real simulations
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Miniscloux, Fabien. "Précipitations orographiques et convectives en région Cévennes-Vivarais : validation de simmulations numériques par des données pluviométriques et radar." Grenoble INPG, 2001. http://www.theses.fr/2001INPG0140.

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Abstract:
Le modèle météorologique non-hydrostatique de méso-échelle MESO-NH a permis de simuler deux évènements pluvieux sur la région Cévennes-Vivarais à une résolution kilométrique. L'objectif de cette thèse est de proposer une approche de validation quantitative de ces simulations de précipitations à partir des données disponibles : radar météorologique et/ou données pluviométriques. Les deux évènements diffèrent à la fois par leur intensité, leur étendue et les mécanismes qui les gouvernent. Le 14/11/86, dans un flux de Sud stationnaire chargé en humidité, le soulèvement orographique provoque la formation de bandes de pluie de faible intensité (<8 mm. H-1) et d'extension verticale limité (<3 km). Dans la nuit du 13 au 14/10/95, un système convectif de méso-échelle quasi-stationnaire a déclenché une crue éclair des rivières cévenoles. Dans ce cas, la convection est fortement développée (jusqu'à 11 km d'altitude) et conduit à des cumuls de 300 mm en 12 h. La validation est faite en deux temps : une analyse "météorologique" des propriétés spatio-temporelles des champs de pluie et une analyse "hydrologique" des quantités d'eau sur des bassins versants. En 86, les sorties du modèle sont comparées aux images du radar bande S de l'expérience "Cévennes 86-88". L'analyse géostatistique permet de caractériser la forme et l'auto-corrélation du champs de pluie, la localisation des cellules ainsi que leur dynamique. L'analyse "hydrologique" est effectuée à partir du krigeage de bloc des mesures ponctuelles, sur des surfaces de validation sélectionnées au préalable à partir d'une analyse topographique du modèle numérique de terrain : le calcul du réseau de drainage permet de déterminer les bassins et sous-bassins de validation pour des échelles allant de 10 à 1000 km2. Les lames d'eau permettent d'estimer le biais de MESO-NH, la coflu-ctuation de la simulation et du krigeage et enfin de comparer les variances d'erreur du modèle MESO-NH et du krigeage.
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Cisneros, Iturbe Héctor Leonardo. "Modèle de génération de champs d'averses sur la région de Mexico." Montpellier 2, 2001. http://www.theses.fr/2001MON20055.

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Guillon, Romain. "Prévision à brève échéance des fortes précipitations par l'activité électrique le 19 septembre 2000 dans la région marseillaise." Aix-Marseille 1, 2005. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00084657.

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Abstract:
Cette étude fondée sur l'analyse du cas des très fortes précipitations du 19 septembre 2000 qui s'est produit en région Provence Alpes Côte d'Azur et en particulier sur la région marseillaise a pour but d'anticiper à courte échéance les fortes pluies à partir de l'activité électrique. La méthodologie mise en place permet, par une analyse statistique, d'une part de déterminer les trajectoires d'activité électrique et de précipitations (calcul des centres de gravité pondérés de chaque noyau de cellule), et d'autre part de les asssocier (à l'aide de requêtes spatiales et temporelles au sein des SIG) afin de déterminer des délais d'anticipation des fortes pluies. Les pluies estimées par le radar de Nîmes Garons (réseau ARAMIS), les données des stations météorologiques, et l'activité électrique issue du système SAFIR sont intégrées dans un SIG puis couplées à un modèle numérique de terrain sur le département des Bouches-du-Rhône. Le suivi des images radar et de l'activité électrique s'effectue au pas de temps de 5 minutes. Nous avons observé dans notre étude des décalages temporels des pluies par rapport aux mesures des stations météorologiques. Ces résultats ont été intégrés dans différentes méthodes pour l'anticipation des pluies par l'activité électrique (mesure du décalage temporel entre les maximums, variance commune synchrone et asynchrone, délais de mise en place des orientations définitives des trajectoires). L'activité électrique (associée à une trajectoire des précipitations) , permet avec un délai de 15 à 20 minutes en moyenne, d'anticiper les maximums des précipitations de chaque épisode des pluies estimées par le radar. Les résultats bien que significatifs sont limités par le très faible échantillonage disponible (quatre couples de trajectoires). Les résultats de ce travail ouvrent un champ d'investigation important sur la méthodologie à mettre en place pour la quantification des délais d'anticipations des pluies exceptionnellles dans la région méditerranéenne ou ailleurs.
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Chapon, Benoît. "Etude des pluies intenses dans la région Cévennes-Vivarais à l'aide du radar météorologique : régionalisation des traitements radar et analyse granulométrique des pluies au sol." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2006. http://www.theses.fr/2006GRE10236.

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Abstract:
Dans ce travail nous avons étudié l'influence de la prise en compte de deux types de pluie que sont les zones convectives et les zones stratiformes possédant une zone de mélange eau/glace marquée. Pour cela nous avons développé une méthodologie de détection automatique de ces pluies sur les images radar volumiques provenant des mesures du réseau ARAMIS de Météo-France. Partant des algorithmes de Steiner et al. (1995) et Sanchez-Diezma et al. (2000), nous avons proposé une procédure de couplage de l'identification des types de pluie et de leur structure verticale (profil vertical de réflectivité) afin d'améliorer les détections de ces types de pluie aux grandes distances ( &gt; 60km). Parallèlement à cela nous avons mis en place pendant l'automne 2004 une expérimentation de mesure de la distribution des tailles de gouttes sur le site de l'école des mines d'Alès à l'aide d'un disdromètre optique PARSIVEL. Les données collectées nous ont permis de commencer à documenter la granulométrie des pluies cévenoles, en vue du paramétrage des relations de conversion des réflectivités radar (Z en mm6. M-3) en intensité de pluie (R en mm. H-1). Nous avons d'abord mis en œuvre et évalué différentes procédures de calage des relations Z-R à l'aide d'un test d'auto-consistance s'appuyant sur les seules données granulométriques. Nous avons ensuite analysé la variabilité inter- et intra événementielle de la pluie. Enfin, nous avons établi des relations Z-R conditionnées par le type de pluie identifié à l'aide des données radar volumiques<br>We have studied in the present thesis the development of an automated rainfall typing procedure into convective and stratiform regions based on the use of 3D weather radar data. First, we have shown the strong influence of the radar sampling properties for two algorithms already proposed in the literature by Steiner et al. (1995) and Sanchez-Diezma et al. (2000) for the detection of convective and stratiform precipitation, respectively. This problem was partially overcome by a decision tree and a coupling of the rain typing and the vertical profile of reflectivity (VPR) identification. The final algorithm is shown to significantly improve the raintyping at long ranges (e. G. , greater than 60 km). On the other hand, we have conducted an experiment in Alès during the autumn 2004 to document the Cévennes drop size distributions (DSD) at ground level by using an optical disdrometer. We have first implemented various methods to establish the reflectivity - rain rate relationship (Z-R relationship). Their respective merits were assessed through a self-consistency procedure based on DSD data alone. Then we have studied the seasonal, inter-storm and inner-storm variability of the Z-R relationship and shown the major influence of the inner-storm variability. Finally, we have performed a preliminary study of the link between the 3D radar data and the ground-based DSD data through a comparison of DSD-based and radar-based rain typing
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Debortoli, Nathan Dos Santos. "Régime des pluies et déforestation en Amazonie Méridionale." Thesis, Rennes 2, 2013. http://www.theses.fr/2013REN20037/document.

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Abstract:
207 postes pluviométriques de l’Agence brésilienne sur l’eau (ANA) dans le sud de l'Amazonie et au nord du Cerrado sont analysés, tout en utilisant des tests non-paramétriques de Pettitt qui identifie les ruptures dans les séries chronologiques de pluviométrie, le test de Mann-Kendall qui détecte des tendances annuelles et saisonnières des indices pluviométriques, ainsi qu’un modèle de régression linéaire qui identifie les tendances subtiles de croissance ou décroissance dans les précipitations. Le test de Pettitt a indiqué 16% des ruptures dans les séries chronologiques des précipitations, et le test mensuel/saisonnière de Mann-Kendall a mis en évidence que 41% des postes ont des tendances négatives, principalement dans les saisons de transition (début et fin de la saison de pluie). Le modèle de régression linéaire a montré que 63% des données ont présenté des tendances négatives. Et en fine échelle les données temporelles nous ont permis d’identifier les dates de début et fin de la saison des pluies. Les résultats suggèrent qu'il existe de forts contrastes entre l'Amazonie et le Cerrado. Cette analyse chronologique a également indiqué que durant la période couverte par l’étude il y a eu un retard dans le début de la saison des pluies pour 84% des postes pluviométriques, et pour la fin un décalage prématuré de 76%, et pour son ampleur une diminution en 88%. L’analyse de krigeage exponentielle ordinaire des postes pluviométriques dans les zones déboisées a également révélé qu’il y a d’importantes chances que la déforestation soit un adjuvant à l'affaiblissement de la saison des pluies, en particulier dans les zones fortement déboisées de l’État de Mato Grosso et les régions au nord de l’État de Rondônia. Dans ce travail, des séries chronologiques des précipitations sont mises en corrélation avec des données d’occupation du sol, acquises par des images satellites Landsat 5, à partir d'une perspective temporelle. Cette analyse des zones tampons (1-50km) est divisée par 3 périodes de couverture forestière (avant 1997, parmi 1997-2010 et 2010) a indiqué que sur le plan local, au niveau des précipitations, il n’existe pas de corrélation. Pourtant, la méthodologie des zones tampons a suggéré que dans les grandes zones forestières, elle peut éventuellement s’appliquer. Malgré que les données climatiques ne montrent pas decorrélation significative avec les données de la couverture forestière, les analyses de Pettit, Mann-Kendall, la régression linéaire et l'identification de la saison des pluies rejoignent des découvertes récentes sur les modèles de circulation de large-échelle<br>207 Rain Gauges (RG) of the Brazilian National Agency for Water (ANA) were analyzed using statistical non-parametrical tests. The Pettitt’s test identified ruptures in the chronological rainfall series, while the Mann-Kendall’s test detected annual and seasonal tendencies in rainfall indexes and a linear regression analysis identified slight gain or loss in precipitation. Pettitt’s test indicated 16% of ruptures in the chronological rainfall series at the same time as Mann-Kendall’s monthly test put in evidence 41% of the RG having negative trends in transition seasons (onset and offset of the rainy season). Lastly the linear regression analysis showed 63% of data having negative trends. Additionally the dates of onset and offset of the rainy season were identified and its results submitted to Mann-Kendall’s and the linear regression approach. The data suggests strong contrasts between the Southern Amazon and the Northern Cerrado showing a delay on the onset of the rainy season for 84% of the RG, a premature offset for 76% and a reduction in the rainfall seasonal extend for 88%. An exponential ordinary kriging analysis of RG in deforested areas also revealed major chances of deforestation areas working as an adjuvant in the weakening of the rainy season- especially in highly deforested areas of the Mato Grosso State and the northern Rondônia. Aiming to build a tool to detect interactions between land surface and rainfall patterns the207 RG were correlated through a buffer zones analysis with land use data acquired from satellite LANDSAT 5. The time frame previously selected was divided into three periods of forest cover (before 1997, between 1997-2010 and acumulated for 2010). The cross-related buffer zones analysis (1-50km) indicated at local level that precipitation patterns are not well correlated to forest cover. Yet the buffer zones methodology suggested that as larger the forest areas are, larger are the probabilities of those influencing precipitation at regional scale, contrary to forest fragments in local level. Despite the climatic data in the buffer analyzes do not reveal significant correlation to forest cover, the statistic Pettit and Mann-Kendall tests, the linear regression analyzes and the identification of the rainy season, confirmed a fine linkage with recent findings which focus large-scale circulation models including forest cover as a variable<br>Este estudo analisou 207 estações pluviométricas da Agência Nacional das Águas (ANA) no Sul da Amazônia e no Cerrado no período de 1970-2010, utiizando-se dos testes estatísticos não-paramétricos de Pettitt que identifica rupturas nas séries cronológicas pluviométricas, o teste de Mann-Kendall que detecta tendências anuais e sazonais dos índices pluviométricos, e uma análise de regressão linear que identifica tendências sutis de acréscimo ou decréscimo nas precipitações. O teste de Pettitt indicou um total de 16% de rupturas nas séries cronológicas de chuva enquanto que o teste sazonal/mensal de Mann-Kendall coloca em evidência que 41% das estações apresentam tendências negativas principalmente nas estações de transição (início e fim da estação chuvosa). Já a análise de regressão linear indicou que 63% dos dados apresentam tendências negativas nas precipitações. Como complemento também foram identificadas as datas do início e fim da estação chuvosa. Esta se deu por meio da adaptação de método estatístico atrelado às análise de tendências de Mann-Kendall e de regressão linear. Os resultados sugerem fortes contrastes entre o Sul Amazônico e o Cerrado. Esta análise cronológica do período chuvoso indicou o atraso significativo no início da estação chuvosa para 84% das estações, e um fim prematuro em 76%, além da redução do período em 88% dos casos. Por fim, foi desenvolvido,examinado e verificado a correlação de dados climáticos e cobertura do solo através da análise climática oriunda da regressão linear, e da classificação do uso da terra adquiridos do satélite LANDSAT 5 a partir de uma perspectiva temporal. A correlação dos dados delimitados por zonas tampão de 1-50km e divididos em 3 períodos cronológicos anteriores a 1997, entre 1997-2010 e o acumulado de 2010 contemplam o total de floresta. As análises indicam que os padrões de precipitação local não são correlacionados diretamente a cobertura florestal. No entanto, a metodologia de zonas tampão sugere que quanto maiores as áreas de floresta, maiores são as probabilidades destas influenciarem as precipitações, ao contrário de pequenos fragmentos florestais como indicado nos resultados das correlações até 50km. Apesar dos dados climáticos não mostrarem correlação significativa com os dados da cobertura florestal, as análises dos testes de Pettit, Mann-Kendall, regressão linear e de identificação do período chuvoso vão em direção de descobertas recentes com foco nos modelos de circulação em larga-escala, que incluem a cobertura florestal como variável
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Vincendon, Béatrice. "Apport des modèles météorologiques de résolution kilométrique pour la prévision des crues rapides méditerranéennes : vers une prévision d'ensemble des débits en région Cévennes-Vivarais." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00595355.

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Abstract:
Les régions méditerranéennes sont soumises au risque de crue-éclair à l'automne. Le premier volet de cette thèse a permis d'évaluer l'apport du système couplé ISBA-TOPMODEL pour la simulation de ce type de crues sur trois bassins versants cévenols. Le potentiel des prévisions déterministes à fine échelle (telles que celles fournies par le modèle AROME) pour la prévision des débits est examiné dans le deuxième volet de la thèse. On montre que les erreurs de localisation de la prévision de pluie se propagent dans le modèle hydrologique en s'amplifiant. Finalement, pour quantifier ces incertitudes, une méthode de perturbation des pluies prévues par AROME est développée et utilisée pour générer des ensembles de débits prévus. La prévision d'ensemble des débits s'est montrée meilleure qu'une prévision de débits partant de la prévision déterministe de pluie.
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Audard-Vincendon, Béatrice. "Apport des modèles météorologiques de résolution kilométrique pour la prévision des crues rapides méditerranéennes : vers une prévision d'ensemble des débits en région Cévennes-Vivarais." Toulouse 3, 2010. http://thesesups.ups-tlse.fr/1093/.

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Abstract:
Les régions méditerranéennes sont soumises au risque de crue-éclair à l'automne. Le premier volet de cette thèse a permis d'évaluer l'apport du système couplé ISBA-TOPMODEL pour la simulation de ce type de crues sur trois bassins versants cévenols. Le potentiel des prévisions déterministes à fine échelle (telles que celles fournies par le modèle AROME) pour la prévision des débits est examiné dans le deuxième volet de la thèse. On montre que les erreurs de localisation de la prévision de pluie se propagent dans le modèle hydrologique en s'amplifiant. Finalement, pour quantifier ces incertitudes, une méthode de perturbation des pluies prévues par AROME est développée et utilisée pour générer des ensembles de débits prévus. La prévision d'ensemble des débits s'est montrée meilleure qu'une prévision de débits partant de la prévision déterministe de pluie<br>The northwestern Mediterranean is prone to heavy rainfall events that lead to flash-floods over the small to medium basins of the region. The first part of the thesis is to assess the benefit of using the ISBA-TOPMODEL coupled system to simulate this type of flooding on three watersheds of the Cévennes-Vivarais region. Mediterranean flash-floods. The potential of convective-scale deterministic forecasts (such as those provided by the French AROME model) for flow forecasting is discussed in the second part of the Ph. D work. It is shown that location errors in the rainfall forecast propagate into the hydrologic model to grow. In the last part, to quantify these uncertainties, a perturbation method of the AROME precipitation forecast is is developed. The rainfall scenarios are then igested into ISBA-TOPMODEL to generate an ensemble of dicharge forecasts. The resulting discharge ensembles are found better than the discharge simulation driven by the single deterministic operational AROME forecast
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Hreiche, Antoine. "Modélisation conceptuelle de la transformation pluie-débit dans le contexte méditerranéen." Montpellier 2, 2003. http://www.theses.fr/2003MON20081.

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Marty, Renaud. "Prévision hydrologique d'ensemble adaptée aux bassins à crue rapide : élaboration de prévisions probabilistes de précipitations à 12 et 24h : désagrégation horaire conditionnelle pour la modélisation hydrologique : application à des bassins de la région Cévennes Vivarais." Grenoble, 2010. http://www.theses.fr/2010GRENU005.

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Abstract:
Les bassins de la région Cévennes-Vivarais subissent des crues récurrentes, générées par des épisodes de précipitations intenses, généralement en automne. La prévision de ces crues est une préoccupation majeure, nécessitant l'anticipation maximale pour le déclenchement de l'alerte, ainsi que la meilleure estimation possible des débits futurs. Après avoir dressé un panorama des éléments nécessaires à l'élaboration de prévisions hydrologiques, avec leurs incertitudes associées, nous proposons une approche simple et modulaire, adaptée aux bassins versants à réponse rapide (temps au pic de quelques heures). Compte tenu de l'anticipation souhaitée (24-48h), les prévisions quantitatives de précipitations constituent un élément clé de la démarche. Nous décrivons et évaluons deux sources de prévisions disponibles, i. E. La prévision d'ensemble EPS du CEPMMT et la prévision élaborée par adaptation statistique (analogie) au LTHE, puis nous proposons une correction de la seconde qui améliore encore sa fiabilité. Ces prévisions sont ensuite désagrégées des pas 12 ou 24h au pas horaire, via un désagrégateur flexible, générant des scénarios qui respectent les prévisions de précipitations et la structure climatologique horaire des averses. Ces scénarios forcent un modèle hydrologique, simple et robuste, pour élaborer une prévision hydrologique ensembliste. Il ressort alors que les prévisions hydrologiques sont sensiblement améliorées lorsqu'elles intègrent une information sur la répartition infra-journalière des cumuls de précipitations prévus, issue soit des EPS à 6 ou 12h, soit de la méthode des analogues appliquée au pas de 12h, soit d'une combinaison des deux approches<br>Catchments of Southern France are regularly subject to quick floods, usually in autumn, generated by intense rainfall events. Thus, flood risk is a major concern, necessitating a maximal lead-time to issue early flood warning, as well as an estimation of future discharges. Firstly, the elements required for hydrological forecasts and the related uncertainties are illustrated. Then, a simple and modular approach adapted to flash flood catchments (having a time to peak of about few hours) is proposed. Considering the targeted lead-time (24-48h), quantitative precipitations forecasts are a key element of this approach. Two prediction systems are described and evaluated: the EPS ensemble forecasts provided by ECMWF and the ANALOG probabilistic forecasts issued from an analog sorting technique produced by LTHE. A statistical correction of the latter is suggested to improve its reliability. The different forecasts are thereafter disaggregated by a generator from a 12 or 24 hours time-step to hourly scenarios which respect the precipitation forecasts and are climatologically consistent. Rainfall scenarios are then used as input to a simple and robust hydrological model, to provide hydrological ensemble forecasts. These forecasts get noticeably improved when sub-daily information about rainfall amounts is provided, either from EPS at a 6 or 12h time-step, or from ANALOG applied at 12h, or from a combination of both approaches, taking into account daily rainfall amount from ANALOG and a sub-daily chronology from EPS at 6h
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Roukounakis, Nikolaos. "Application d'un modèle météorologique à haute résolution à la correction troposphérique d'observations interférométriques de radar à synthèse d'ouverture (InSAR) dans la région de l'ouest du golfe de Corinthe, Grèce." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019PSLEE042.

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Abstract:
La Géodésie spatiale, par interférométrie radar à synthèse d’ouverture (InSAR) et Global Navigation Satellite System (GNSS), permet de cartographier les déformations tectoniques de la Terre. Les vitesses inter-sismiques, sont petites, de l’ordre de quelques mm an⁻¹. Pour atteindre une précision de positionnement relatif millimétrique, surtout dans la composante verticale, les délais troposphériques affectant les signaux GNSS et InSAR doivent être parfaitement corrigés. Pour le GNSS, les délais troposphériques peuvent être évalués précisément grâce à la géométrie d’observation et à la redondance des données. La précision est telle que ces délais sont désormais assimilés en routine dans les modèles météorologiques. La correction des interférogrammes est plus complexe parce que les données InSAR ne contiennent pas d’information permettant de remonter explicitement aux délais troposphériques. Au premier ordre, il est possible de calculer la part de l’interférogramme corrélée avec la topographie et de la corriger. Mais cette correction n’éliminer pas les hétérogénéités de courte longueurs d'onde ni les gradients régionaux. Pour cela il faut utiliser d’autres méthodes qui peuvent être basées sur l’utilisation des délais zénithaux GNSS disponibles dans la région ou sur des modèles météorologiques à haute résolution, ou sur une combinaison des deux. Les délais zénithaux GNSS présentent l’intérêt de leur exactitude et de leur précision maîtrisée, mais dans la plupart des régions, ils ne sont disponibles, au mieux, qu’à quelques dizaines de points dans une image typique de 100 x 100 km. À l’opposé les modèles troposphériques à haute résolution apportent une vision matricielle globale, cependant leur précision est difficile à évaluer, surtout en zone de montagne. Dans ma thèse, je calcule, sur la partie ouest du golfe de Corinthe, et pour l’année 2016, des modèles météorologiques à la résolution de 1 km, à l’aide du modèle américain WRF (Weather Research and Forecasting). Je compare les délais zénithaux prédits par le modèle avec ceux observés à dix-neuf stations GNSS permanentes. Ces données GNSS me permettent de choisir, parmi cinque jeux différents de paramètres de calcul WRF, celui qui aboutit au meilleur accord entre les délais GNSS et ceux issus de mes modèles. Je compare ensuite les séries temporelles GNSS de l’année 2016 aux sorties de modèles aux dix-neuf pixels correspondants. J’utilise enfin les sorties de mes modèles pour corriger les interférogrammes Sentinel-1 produits dans la zone d’étude avec des intervalles d’acquisition de 6, 12, 18 et 24 jours pour lesquels la cohérence des interférogramme demeure généralement élevée. Je montre qu’un modèle météorologique à haute résolution, ajusté à l'échelle locale à l’aide de données GNSS disponibles, permet une correction troposphérique des interférogrammes qui élimine une partie significative des effets de courte longueur d’onde, jusqu’à 5 km environ, donc plus courte que la longueur d’onde typique du relief<br>Space geodesy techniques (SAR interferometry and GNSS) have recently emerged as an important tool for mapping regional surface deformations due to tectonic movements. A limiting factor to this technique is the effect of the troposphere, as horizontal and vertical surface velocities are of the order of a few mm yr⁻¹, and high accuracy (to mm level) is essential. The troposphere introduces a path delay in the microwave signal, which, in the case of GNSS Precise Point Positioning (PPP), can nowadays be successfully removed with the use of specialized mapping functions. Moreover, tropospheric stratification and short wavelength spatial turbulences produce an additive noise to the low amplitude ground deformations calculated by the (multitemporal) InSAR methodology. InSAR atmospheric phase delay corrections are much more challenging, as opposed to GNSS PPP, due to the single pass geometry and the gridded nature of the acquired data. Several methods have been proposed, including Global Navigation Satellite System (GNSS) zenithal delay estimations, satellite multispectral imagery analysis, and empirical phase/topography estimations. These methods have their limitations, as they rely either on local data assimilation, which is rarely available, or on empirical estimations which are difficult in situations where deformation and topography are correlated. Thus, the precise knowledge of the tropospheric parameters along the propagation medium is extremely useful for the estimation and minimization of atmospheric phase delay, so that the remaining signal represents the deformation mostly due to tectonic or other geophysical processes. In this context, the current PhD Thesis aims to investigate the extent to which a high-resolution weather model, such as WRF, can produce detailed tropospheric delay maps of the required accuracy, by coupling its output (in terms of Zenith Total Delay or ZTD) with the vertical delay component in GNSS measurements. The model initially is operated with varying parameterization in order to demonstrate the best possible configuration for our study, with GNSS measurements providing a benchmark of real atmospheric conditions. In the next phase, the two datasets (predicted and observed) are compared and statistically evaluated for a period of one year, in order to investigate the extent to which meteorological parameters that affect ZTD, can be simulated accurately by the model under different weather conditions. Finally, a novel methodology is tested, in which ZTD maps produced from WRF and validated with GNSS measurements in the first phase of the experiment are used as a correction method to eliminate the tropospheric effect from selected InSAR interferograms. Results show that a high-resolution weather model which is fine-tuned at the local scale can provide a valuable tool for the tropospheric correction of InSAR remote sensing data
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Rossel, Frédéric. "Influence du Niño sur les régines pluviométriques de l'Equateur." Montpellier 2, 1997. http://www.theses.fr/1997MON20122.

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Abstract:
Les regions cotieres de l'equateur sont soumises a un climat tres variable, les annees de deficits pluviometriques alternent avec quelques annees d'abondances provoquant des inondations parfois devastatrices. Cette irregularite des precipitations est fortement liee a l'etat de l'ocean pacifique au large de l'equateur et du perou. Cette region de l'ocean, ou se rencontre le courant froid de humboldt et le courant equatorial chaud, est le centre des anomalies climatiques de type enso (el nino southern oscillation). Mais, malgre ces motifs d'interet, l'equateur n'avait jusqu'a present fait l'objet que d'un nombre relativement modeste d'etudes. La methode du vecteur regional s'est averee un outil tres performant pour creer des indices representatifs de l'organisation chronologique regionale des series pluviometriques en permettant d'eliminer les erreurs de mesures et de s'affranchir d'une partie de la variabilite climatique locale contenue par les series des pluviometres. L'analyse des differences entre les annees nino et les annees normales permet de determiner l'importance et les limites de l'influence du nino sur les precipitations annuelles de l'equateur. En caracterisant les anomalies saisonnieres des pluies des regions les plus fortement influencees ainsi que les anomalies de temperature et de vent de surface du pacifique au large de l'equateur, un schema type d'apparition des precipitations a pu etre etabli. De plus, le lien entre les precipitations, la temperature et le vent a permis de determiner des modeles explicatifs et previsionnels simples et logiques des totaux des mois de la saison des pluies. Les previsions ainsi obtenues, pourront etre utilisees pour la gestion des ouvrages de regulation hydraulique. Il apparait que l'augmentation des totaux pluviometriques annuels et mensuels observee les annees nino est due a une augmentation du nombre de jours de fortes pluies pendant la deuxieme moitie de la saison des pluies. Et non pas a l'augmentation des totaux journaliers pendant le mois generalement le plus pluvieux ou a l'occurence de quelques evenements journaliers exceptionnels.
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Bourrel, Luc. "Recherches méthodologiques sur l'estimation des précipitations par radar sur un bassin versant en région montagneuse en vue de la prévision des crues." Toulouse, INPT, 1994. http://www.theses.fr/1994INPT088H.

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Abstract:
A travers l'exemple du bassin superieur de la garonne, on discute les conditions d'utilisation du radar pour la mesure des precipitations en vue de la prevision des crues dans des regions comportant un relief important et une saison froide. On expose le principe de la mesure des champs de precipitation a l'aide du radar et on montre quels sont les facteurs influencant la qualite de ces mesures, notamment ceux relatifs au relief et a la climatologie des precipitations et de l'isotherme 0c. La principale difficulte tient a ce qu'aux latitudes moyennes, la couche de fusion des precipitations (i. E l'isotherme 0c) est situee a une altitude faible de sorte qu'excepte pendant l'ete, le radar n'observe pas un milieu diffusant homogene: pluie ou neige. Ce probleme est aggrave dans les regions montagneuses par suite de l'obligation d'utiliser, pour les balayages azimutaux du faisceau du radar, des angles d'elevation importants, pour eviter les echos de sol. Notre conclusion est qu'une solution acceptable consiste a utiliser la mesure de la reflectivite radar a une seule longueur d'onde avec correction des effets de la variation verticale du profil de reflectivite et correction regionalisee des estimations de precipitations a l'aide d'un reseau de pluviographes. Les erreurs sur les resultats dependent principalement de la variabilite des parametres de la relation utilisee pour convertir la reflectivite en intensite de pluie et des incertitudes liees a la calibration. Pour reduire ces erreurs, l'application d'une methode a seuil est proposee (methode des aires fractionnelles)
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Norrant, Caroline. "Tendances pluviométriques indicatrices d'un changement climatique dans le bassin méditerranéen de 1950 à 2000 : Etude diagnostique." Aix-Marseille 1, 2004. http://www.theses.fr/2004AIX10063.

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Abstract:
Nous avons recherché des tendances significatives des totaux de pluie régionaux mensuels et saisonniers du Bassin méditerranéen et de divers indices pluviométriques représentatifs d'un changement climatique, parmi lesquels nous avons retenu les totaux, le nombre de jours et les moyennes quotidiennes des pluies =0,1mm et =10mm ainsi que les totaux de pluie =95ème centile. Puis nous avons tenté d'établir les relations entre les totaux et ces indices afin de comprendre comment ils influencent leur modification, et de procéder à un diagnostic des relations entre les tendances significatives des précipitations mensuelles du Bassin méditerranéen entre 1950 et 2000 et la circulation atmosphérique au niveau du géopotentiel 500hPa à l'échelle atlantico-européenne en termes de types de circulations atmosphériques, et de téléconnexions à une échelle hémisphérique. Les précipitations diminuent significativement dans le golfe de Gênes en décembre, en Grèce en janvier, hiver et saison pluvieuse, au Moyen-Orient en hiver et en région atlantique en mars, et augmentent significativement dans le golfe de Gênes en avril, en relation étroite avec l'évolution du nombre de jours de pluie =10mm. En Espagne méditerranéenne en octobre les totaux diminuent significativement en lien avec la moyenne quotidienne des pluies =0,1mm. Les diminutions significatives des pluies sont principalement en lien avec des configurations atlantiques et méditerranéennes, même si des téléconnexions avec des modes pacifiques apparaissent, peut-être associées à l'Oscillation Arctique qui est le mode annulaire dominant de la variabilité de la circulation à basse fréquence de l'hémisphère nord. Dans la majorité des séries ayant une tendance significative nous trouvons une rupture vers 1975, les demi-séries de part et d'autre étant significativement différentes. Cette rupture, trouvée aussi dans l'évolution des températures, indique une modification de la circulation atmosphérique sur l'Atlantique.
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Neppel, Luc. "Le risque pluvial en région Languedoc-Roussillon : caractérisation de l'aléa climatique." Montpellier 2, 1997. http://www.theses.fr/1997MON20144.

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Abstract:
Il est admis en france que le risque pluvial resulte d'un alea d'ordre climatique et de la vulnerabilite des bassins versants. Les objectifs de ce travail sont d'une part de presenter une nouvelle approche pour estimer l'alea pluvieux en y integrant un aspect spatial et d'autre part de determiner les variables descriptives des episodes pluvieux extremes et leur loi de distribution, prealablement a l'elaboration d'un generateur stochastique de pluies extremes. Cette etude s'appuie sur un echantillon de 93 episodes pluvieux d'une duree maximale de 48 heures, ayant affectes la region languedoc-roussillon. Leur selection repose sur l'exploitation de l'information pluviometrique stockee dans la banque de donnees pluviometriques de meteo-france, sur la periode d'observation 1958-1993. Le chapitre b apres une presentation de la region et du reseau de pluviometre, traite de la selection et de la description de l'echantillon d'episodes. Le reseau etant evolutif dans le temps et dans l'espace, la potentialite du reseau a observer des surfaces de pluie de dimension variable est etudiee, en fonction de la periode d'observation. Par simulation la probabilite moyenne empirique d'observer une surface de pluie en fonction de son aire est estimee. L'etude des aires des surfaces de pluie, definies a differents seuils de pluviometrie et leur frequence regionale fait l'objet du chapitre c. L'influence de l'information pluviometrique, discontinue dans l'espace, sur les estimations des frequences des aires de surfaces de pluie y est analyse, ainsi que l'evolution des surfaces de pluie en fonction du seuil de pluviometrie, pour chaque episode. Enfin, le dernier chapitre est consacre a l'analyse de la distribution spatiale de l'occurence de pluie sur la region pour differents seuils de pluie. Une estimation de la distribution spatiale des points permettant la localisation des episodes sur la region y est egalement abordee.
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Alkasm, Sulaf. "Etude des variations spatiales et temporelles de la colonne totale de la vapeur d'eau mesurées depuis le sol et l'espace, au dessus de l'Observatoire de Haute Provence et autour du bassin méditérranéen." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2012. http://www.theses.fr/2012VERS0012.

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Abstract:
La vapeur d'eau atmosphérique est un élément important du cycle hydrologique. Ce gaz à effet de serre a des effets dominants sur le climat et sur le réchauffement climatique. Sa distribution est très variable à l'échelle mondiale et temporelle et ses mécanismes de répartition peu connue. Cette thèse porte d'une part sur l'étude de la colonne totale de vapeur d'eau au dessus de l'Observatoire de Haute Provence (OHP), mesurée avec les instruments SAOZ et Elodie depuis le sol, et avec les instruments embarqués sur satellite, GOME, GOME2 et SCHIAMACHY, et d'autre part sur la région côtière de la Méditerranée grâce aux données des mêmes satellites. L'analyse de ces données disponibles de 1995 à 2009 a permis leur validation, l'interprétation des champs de variabilités de la vapeur d'eau intégrant les mécanismes de distribution géographiques à l'échelle de l'OHP, ainsi que de leurs variations saisonnières et de leurs tendances à long terme au dessus de l'OHP et de la Méditerranée<br>The atmospheric water vapor is an important component of the hydrologic cycle. As greenhouse gas it has dominant effects on climate and global warming. Its distribution is highly variable at global and temporal scales and its mechanisms still poorly understood. This thesis deals with one hand on the study of total column water vapor over the Observatoire de Haute Provence (OHP) in Southern France, measured with instruments SAOZ and Elodie from the ground, and with instruments on satellites, GOME, and GOME2 SCHIAMACHY, and the other hand on the Mediterranean coastal region using data from the same satellites. Analysis of these data available from 1995 to 2009 allowed their validation and interpretation of field variability of water vapor incorporating the mechanisms of geographical distribution across the OHP, and their seasonal variations and their long-term trends over the OHP and the Mediterranean
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Sanabria, Janeet Margarita. "Variabilité interannuelle du régime des pluies et des événements extrêmes ENSO le long du versant Pacifique Péruvien : mécanismes de contrôle à grande échelle." Thesis, Toulouse 3, 2018. http://www.theses.fr/2018TOU30143.

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Abstract:
Quatre événements El Niño extrêmes ont eu lieu durant les cinq dernières décennies (1972/1973, 1982/1983, 1997/1998 et 2015/2016) et étaient caractérises comme forts dans la région Niño 3.4. Ils présentent des différences significatives dans leur évolution qui induisent des anomalies distinctes de précipitations le long du versant Pacifique Péruvien illustrant la non-linéarité de la téléconnexion ENSO sur les précipitations dans cette région. Les pluies extrêmes ont un impact néfaste sur la population et les secteurs productifs en raison des inondations et des glissements de terrain qui s'ensuivent. Néanmoins, à ce jour, les patrons de circulation climatique clé de leurs évolutions et magnitudes différentes sont encore très peu connus. Dans cette thèse, nous montrons que les différentes configurations de précipitations lors de ces événements sont associées au transport de l'humidité provenant de différentes sources d'humidité à grande échelle. Lors des événements 1983-1998 (2016), ils sont respectivement liés à une forte (faible à modérée) humidité provenant du réchauffement du Pacifique (également mais aussi provenant de L'Atlantique via l'Amazonie). La caractéristique de ces transports d'humidité est due à une réponse atmosphérique opposée entre les événements de 1983-1998 (qui sont similaires) et l'événement de 2016 qui présente des patterns de transport d'humidité déphasés. Ces précipitations sont liées à l'humidité provenant de ces sources et la circulation atmosphérique régionale des vents de niveau supérieur (100 à 300 hPa) influe sur la quantité d'humidité qui pénètre dans la région Nord-Centre du versant Pacifique Péruvien. L'interaction de la circulation à grande échelle et régionale et le transport de l'humidité du Pacifique est expliqué par le mode Ep qui est associé à des précipitations dans la région Centre-Nord. La forte dispersion des précipitations dans les régions montagneuses est expliquée par le mode Cp pendant les phénomènes El Niño modérés (extrêmes) et est liée au transport d'humidité de niveau moyen-bas (haut) de l'Amazonie (Pacifique) atteignant les hautes terres<br>Four strong El Niño events took place within the last five decades (1972/1973, 1982/1983, 1997/1998 and 2015/2016) recorded as strong in the Niño 3.4 region. They can exhibit significant differences in their evolution associated with a distinct rainfall anomaly evolution along the PPB (Peruvian Pacific Basin), which illustrates the strong nonlinearity of the ENSO teleconnection on the rainfall in this area. These extreme rainfalls have harmful impacts on the population and productive sectors due to floods and landslides which are trigged by them. Yet the key climatic circulation pattern for their different evolution and magnitude are still unknown. Here we show that different rainfall patterns during these events are associated with moisture transport originated from different large-scale moisture sources. For example, in the 1983 -1998 (2016) events appear as related with strong (weak to moderate) moisture coming from the Pacific warming (also coming from Atlantic Ocean through the Amazon basin). Characteristic of these moisture transports is due to an atmospheric response opposite between the 1983-1998 events (that are similar) and 2016 event experiencing out-of-phase moisture transport patterns. Although these rainfalls are linked to the moisture arrival from those sources, the moisture amount entering the PPB can be also influenced by regional atmospheric circulation of upper level winds (100 to 300 hPa) leading to different enhanced moisture transport associated with different rainfall anomalies in the North-Centre PPB. The interplay of large-scale and regional circulation and Pacific moisture transport explains the Ep mode associated with rainfall in the north-Centre PPB. The high dispersion of rainfall in highlands (Cp mode) during the moderate (extremes) El Niño appears as linked to low-middle (high level) moisture transport from the Amazon (Pacific) reaching highlands
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Herlédant, Olivier. "Etude numérique et expérimentale de la micro-météorologie des sites de régates côtières appliquée à la baie de Quiberon." Phd thesis, Ecole centrale de nantes - ECN, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00980030.

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Abstract:
Ce travail entre dans le cadre d'un programme de recherche consistant à développer des outils d'optimisation de la prise de décision des régatiers face aux situations micro-météorologiques complexes rencontrées lors des compétitions olympiques ou de match-racing. Notre objectif est l'amélioration des connaissances de l'évolution du vent sur les plans d'eau de régates côtières. Un dispositif d'étude de la micro-météorologie en baie de Quiberon incluant un volet expérimental et un volet numérique, a été mis en place. Plusieurs situations météorologiques ont été rencontrées pendant la campagne de mesures Quiberon2006 (16-29 Juin 2006). L'analyse des données collectées montre, à partir d'une classification en quadrants, l'influence du vent synoptique sur les transitions et les développements des phénomènes de brise. Des simulations à haute résolution spatiale de certaines journées sélectionnées ont été menées avec le modèle atmosphérique ARPS pour appréhender les effets de sites liés au découpage de la côte et à la présence de la presqu'île. La représentation fine de la topographie et des modes d'occupation des sols s'appuie sur l'analyse de la base de données CORINE Land Cover. Les champs météorologiques d'échelle régionale, servant de forçage au modèle à haute-résolution, proviennent d'assimilations effectuées avec le modèle WRF. La capacité des modèles à reproduire les phénomènes micro-météorologiques côtiers en site complexe est évaluée par comparaison aux données expérimentales. L'approche de modélisation à haute résolution permet de caractériser les comportements du vent à l'échelle du plan d'eau, caractéristiques difficilement quantifiables expérimentalement.
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Bourdillon, Alain. "Etude à l'aide de deux radars cohérents HF des irrégularités d'ionisation de la région f sub-aurorale." Paris 6, 1991. http://www.theses.fr/1991PA066042.

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Abstract:
Nous avons utilisé les deux radars décamétriques cohérents de Valensole et de Lugos, respectivement situes dans le sud-est et le sud-ouest de la France, pour étudier les irrégularités de densité de la région f sub-aurorale créées par des instabilités du plasma. En combinant les vitesses radiales mesurées aux deux radars nous avons reconstitué la vitesse des irrégularités dans le plan perpendiculaire au champ géomagnétique. Nous avons ainsi mis en évidence le phénomène d'intensification de la vitesse vers l'Ouest des irrégularités qui se produit pendant les sous-orages magnétiques dans le secteur avant minuit. Pendant ces évènements la vitesse peut atteindre 2000 m/s et parfois plus. Les comparaisons des mesures des vitesses des irrégularités et des vitesses ioniques mesurées par le sondeur incohérent Eiscat confirment que les irrégularités se déplacent perpendiculairement au champ géomagnétique à la vitesse du plasma ionosphérique dont elles peuvent servir de traceur. Nous montrons sur des exemples le rôle des précipitations de particules et du transport du plasma dans la création des irrégularités de grande échelle dans l'ionosphère sub-aurorale. Par un processus de cascade vers les longueurs d'onde plus petites, ces irrégularités génèrent tout un spectre d'irrégularités en particulier dans le domaine décamétrique accessible aux radars HF
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Ricard, Didier. "Initialisation et assimilation de données à méso-échelle pour la prévision à haute résolution des pluies intenses de la région Cévennes-Vivarais." Toulouse 3, 2002. http://www.theses.fr/2002TOU30119.

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Abstract:
La région du Sud-Est de la France est marquée par des épisodes de pluies diluviennes à l'origine de crues-éclair dévastatrices, souvent engendrés par des systèmes convectifs quasi-stationnaires de méso-échelle. Cette thèse a pour objectifs d'améliorer la connaissance de ces systèmes convectifs et de progresser dans leur prévision en utilisant des simulations à haute résolution du modèle de recherche MESO-NH. Dans une première partie, on montre l'apport d'observations de méso-échelle pour définir les états initiaux de ces simulations. Ces données sont les observations de surface du réseau de méso-échelle de Météo-France et les réflectivités du réseau de radars ARAMIS combinées à la température de brillance infrarouge METEOSAT. Une méthode d'initialisation statique existante, combinant une analyse par Interpolation Optimale des observation de surface et un ajustement de l'humidité et des hydrométéores sur la base des réflectivités radar et de la température de brillance IR, est testée sur deux cas convectifs sur les Cévennes. .<br>Heavy rainfall events occur frequently over South-East of France, they are often produced by quasi-stationary convective mesoscale systems and they may cause devastating flash floods. The aims of this thesis are to improve the understanding and forescasting of these systems using high resolution simulations performed with the non-hydrostatic research model MESO-NH. First, the benefit of mesoscale data for the generation of the initial state of the simulations is shown. These data include surface observations from the mesonet of Météo-France and radar reflectivities from the ARAMIS network combined with infrared brightness temperature from METEOSAT. .
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Duchiron, Bertrand. "Variabilité interannuelle de la pluviométrie dans l'espace riverain de l'océan indien." Paris 7, 2002. http://www.theses.fr/2002PA070022.

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Abstract:
La variabilité pluviométrique interannuelle dans l'espace riverain de l'océan indien a été étudiée, sur la période 1946-1975, dans le but d'établir une régionalisation de cet espace puis d'établir des modèles de prévision de la pluviométrie à partir d'indicateurs océano-atmosphérique. A partir d'une base de données pluviométriques, un ensemble de 130 postes, répartis de façon la plus homogène possible dans l'espace d'étude, a été sélectionné. Les valeurs des précipitations lacunaires ont été restituées et l'ensemble du réseau validé. Des analyses multivariées (Analyses en Composantes Principales et des Classifications Ascendantes Hiérarchiques) ont été utilisées pour définir 21 régions pluviométriquement homogènes. Les chroniques de ces zones sont corrélées avec des indices d'anomalies de la circulation océano-atmosphérique sur les fuseaux Indien et Pacifique, avec des décalages de 1 à 3 mois. Pour trois régions, le sens des écarts à la moyenne de la chronique a été estimé au moyen de modèles Logit sur un pas de temps mensuel au coeur des saisons pluvieuses. Les résultats à une échéance d'un mois sont pertinents avec des taux d'erreurs inférieurs à 10%. A une échéance de deux et trois mois, le pourcentage de bonne prévision est supérieur à 80 pour les trois régions. Ces résultats valident le concept de l'utilisation des modèles Logit dans la prévision à moyen terme des tendances pluviométriques dans les régions tropicales<br>The interannual variability of rainfall in the coastal areas of the Indian ocean was analysed for the period 1946-1975 and regionalized then we establish statistical forcasting models of rainfall from oceano-atmospheric circulation indicators. A set of 130 well-spatially-distributed stations were selected from a pluviometric database. Missing values were statistically replaced and the output dataset was validated. Multivariate analyes (PCA and clustering analysis) were applied on these data to extract 21 homogeneous pluviometric regions. Times series are strongly correlated over a lag period ranging from 1 to 3 months with some atmospheric and oceanic anomaly indices recorded over the Indian and Pacific oceans. .
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Etty, Claude Aubert. "Détection des insectes par radar Doppler polarimétrique : application à l'étude d'une zone côtière." Toulouse 3, 1990. http://www.theses.fr/1990TOU30194.

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Abstract:
L'objet du memoire est l'etude des conditions dans lesquelles la mesure des quantites observables par un radar meteorologique doppler a diversite de polarisation contribue a decrire les champs d'insectes dans l'atmosphere. L'expression exacte de la section efficace de retrodiffusion des insectes en fonction de leur rapport axial, et de leur contenu en eau pour des polarisations horizontale et verticale est etablie a l'aide de la theorie de rayleigh-gans. Ensuite, a partir d'un ensemble de donnees collectees avec le radar rabelais depuis la cote landaise, le signal entomologique est analyse. Sont consideres successivement le facteur de reflectivite radar rendant compte du nombre, de la taille et de la densite des insectes, la reflectivite differentielle, mesurant leur orientation et le spectre doppler decrivant leur vitesse et sa variance. L'analyse spectrale des fluctuations de l'intensite du signal met en evidence plusieurs domaines de densite qui sont associes aux battements d'ailes de petits insectes. La frequence mesuree la plus elevee se situe autour de 800 hertz. Les differents concepts mentionnes ci-dessus sont appliques a l'etude d'une circulation cotiere. L'observation du champ d'insectes permet une description quantitative detaillee de l'evolution diurne du champ de mouvement: passage de la brise de terre a la brise de mer, courant d'altitude, profil vertical du vecteur vitesse en spirale d'ekman
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Rau, Lavado Pedro. "Variabilité du régime des précipitations, des débits et des bilans hydriques le long du versant pacifique péruvien : influence du phénomène ENSO et sensibilité au changement hydroclimatique." Thesis, Toulouse 3, 2017. http://www.theses.fr/2017TOU30249/document.

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Abstract:
La variabilité climatique et les événements extrêmes associés comme le phénomène El Niño (ENSO) représentent les épisodes les plus difficiles à gérer dans le Versant Pacifique Péruvien. En outre, une préoccupation croissante sur la disponibilité en eau a lieu depuis les années 1970s. Une documentation approfondie des régimes de précipitations et des débits est un élément clé de tout plan de gestion de l'eau et notre recherche est la première étude sur la variabilité hydroclimatique à l'échelle mensuelle et annuelle dans la zone d'étude au cours des quatre dernières décennies (période 1970-2010). Tout d'abord, un traitement de base de données exhaustif a été effectué pour surmonter certaines limitations et notamment celles liées aux conditions géographiques des Andes. Deuxièmement, le régime des précipitations a été étudié avec une approche de régionalisation liée aux conditions de séries temporelles non stationnaires. Une méthode mixte associant la méthode des clusters k-means et la méthode du vecteur régional a été proposée. Neuf régions ont été identifiées avec des régimes homogènes de précipitation tenant compte d'un gradient latitudinal et altitudinal. Un bilan hydroclimatique a ensuite été fait à l'échelle de bassin versant, abordant la problématique du climat et de l'anthropisation et leurs influences potentielles sur les séries chronologiques hydroclimatiques. Le cadre théorique de Budyko-Zhang a été utilisé et a permis d'identifier 11 des 26 bassins versants à faible influence climatique et anthropique (i.e. des conditions quasi-naturelles). Le régime des débits a ensuite été étudié pour ces conditions et une extension pour l'ensemble des 49 bassins versants de la zone d'étude a été effectuée. Un modèle hydrologique régional est proposé via deux modèles conceptuels agrégés à l'échelle de temps annuelle et mensuelle (GR1A et GR2M respectivement). Un test d'échantillonnage différentiel (DSST) a été utilisé pour améliorer la robustesse de la modélisation par rapport aux conditions climatiques contrastées entre années sèches et humides dans les conditions semi-arides. Enfin, la portée de la thèse couvre (1) une revisite de la relation ENSO/précipitation en prenant en compte les neuf régions identifiées et de plusieurs indices ENSO afin de discriminer l'influence des deux types d'El Niño (El Niño du Pacifique Est EP et du Pacifique Central CP) ainsi que l'influence de la variabilité atmosphérique (i.e. l'oscillation Madden et Julian) et aux conditions océaniques régionales. La méthodologie proposée consiste en l'analyse des composantes principales, ondelettes et de cohérence, les corrélations glissantes et l'analyse de la covariance spatiale afin de mettre en évidence la modulation décennale significative du phénomène ENSO ainsi que sa croissance à partir des années 2000s où la relation ENSO/précipitations s'inverse par rapport à la décennie précédente. Les deux modes de co-variabilité dominants entre la température superficielle de la mer dans le Pacifique tropical et les neuf régions montrent des caractéristiques dominantes de l'influence de l'ENSO: une augmentation des précipitations sur les régions aval dans le nord pendant El Niño EP et une diminution des précipitations sur les régions amont le long des Andes lors des événements El Niño CP. (2) La sensibilité au changement hydroclimatique est explorée via l'analyse des tendances hydroclimatiques comme indicateurs de changement de l'hydroclimatologie régionale. Les résultats montrent un réchauffement important dans la zone d'étude avec une moyenne de 0,2°C par décennie. En outre, les changements dans les trajectoires dans l'espace de Budyko (i.e. direction et amplitude) ont révélé que six bassins versants étaient sensibles à la variabilité du climat (i.e. probablement avec une grande sensibilité au climat futur) et aux changements d'utilisation du sol et où les précipitations et la température sont les facteurs prépondérants du changement de ces environnements<br>Climate variability and associated extreme events as El Niño phenomenon (ENSO) represent the most difficult episodes to deal with along the Peruvian Pacific slope and coast. In addition, a growing water concern takes place since seventies. In-depth documentation of precipitation and runoff regimes becomes a key part in any water management plan and this research offers the first hydroclimatic variability study at monthly and annual time step in the study area over the last four decades (1970?2010 period). First, an exhaustive database treatment was carried out overcoming some limitations due to Andean geographical conditions. Second, precipitation regime was studied with a regionalization approach under non-stationary time-series conditions. A combined process consisting in k-means clustering and regional vector methodology was proposed. Nine regions were identified with a homogeneous precipitation regime following a latitudinal and altitudinal gradient. Third, a hydroclimatic balance is done at catchment-scale addressing the issue of climate and anthropogenization and their potential influences over hydroclimatic time series. The theoretical Budyko-Zhang framework was used and allowed identifying 11 out of 26 catchments with both low climate and anthropogenization influence (i.e. unimpaired conditions). This hypothesis was verified with the use of land use and land cover remote sensing products as MODIS and LBA imagery. Then, runoff regime was studied under unimpaired conditions and an extension over 49 catchments of the Peruvian Pacific drainage was done. A regional runoff model is proposed via two conceptual lumped models at annual and monthly time scale (GR1A and GR2M respectively). A Differential Split-Sample Test (DSST) was used to cope with modelling robustness over contrasted climate conditions as dry and wet years according to the semi-arid conditions. These results also showed an increasing regional discharge from arid Peruvian Pacific coast towards the Pacific Ocean. Finally, the scope of the thesis covers (1) a revisitation of ENSO/precipitation relationship considering the regionalized precipitation and several ENSO indices in order to discriminate the influence of the two types of El Niño (the eastern Pacific (EP) El Niño and the central Pacific (CP) El Niño) as well as the influence of large-scale atmospheric variability associated with the Madden and Julian Oscillation, and of regional oceanic conditions. The proposed methodology consisting in principal component analysis, wavelets and coherence, running correlations and spatial covariance analysis, highlights the significant decadal modulation with the larger ENSO impact in particular in the 2000s, ENSO/precipitation relationship reverses compared to the previous decade. The two dominant co-variability modes between sea surface temperature in the tropical Atlantic and Pacific oceans and the nine regions show salient features of the ENSO influence: increased precipitation over downstream regions in northern Peru during EP El Niño and decreased precipitation over upstream regions along the Pacific slope during CP El Niño events. (2) The sensitivity to hydroclimatic change is explored by hydroclimatic trend analysis as changes indicators of regional hydroclimatology. According to significant upward trends in annual temperature found in all catchments, results showed a significant warming in the study area with a mean of 0.2°C per decade. Also, changes in trajectories in the Budyko space (i.e. direction and magnitude) over the 11 selected catchments revealed that six catchments were shown to be sensitive to climate variability (i.e. likely with high sensitivity to future climate) and land use changes, where precipitation and temperature are the main drivers of these environments changes
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Chaxel, Eric. "Photochimie et Aérosol en Région Alpine : Mélange et Transport." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00116356.

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Abstract:
Le relief Alpin modifie de manière importante la circulation de l'atmosphère. Grâce à l'étude de différentes configurations, en période hivernale et estivale, et différentes régions des Alpes, ce travail expose comment se réalisent le mélange et le transport des polluants gazeux et particulaires depuis leurs sources d'émissions jusque dans la troposphère libre. Grâce à des résultats d'observation réalisés dans le Y grenoblois ces dernières années et des simulations numériques provenant d'une chaîne de modèles eulériens, ce travail explicite les mécanismes mis en jeu dans un cas de pollution photochimique estivale et un cas de pollution hivernale par les particules fines et par le benzène. Après la validation des modèles en utilisant des données expérimentales des campagnes POVA, GRENOPHOT 99 et ESCOMPTE, la chaîne de modèles est utilisée pour simuler deux périodes très polluées dans la région de Grenoble : la canicule d'août 2003 et un long épisode d'inversion thermique en février 2005. Après coup, les incertitudes sur les résultats du modèle sont calculées. En appliquant la chaîne de modèles sur un événement très particulier faisant intervenir de l'ozone provenant de la stratosphère on montre comment les différentes échelles de temps et d'espace de l'atmosphère sont intimement couplées dans le relief complexe des Alpes.
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Lehucher, Pierre-Marie. "Etude des épisodes pluvieux intenses sur la région Provence - Côte d'Azur - Riviera italienne (1974-1982) : cartographie et reconstitution de séries horaires sur les bassins du Real-Collobrier et du Paillon." Grenoble INPG, 1986. http://www.theses.fr/1986INPG0102.

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Abstract:
On analyse d'abord le comportement spatial d'une selection de 10 episodes pluvieux intenses, au pas de temps horaire, sur l'ensemble d'une bande cotiere de 70 km de profondeur, de l'ouest des bouches du rhone a la ligne italienne. Une cartographie systematique des champs horaires a permis d'identifier qualitativement les caracteristiques spatiales et dynamiques des episodes. Dans une deuxieme partie on cherche a valider les isodryetes reconstituees, a partir du reseau global, sur de petits bassins. Pour cela une methodologie de reconstitution/validation est testee sur le reseau dense du bassin de real-collobrier. Elle est ensuite appliquee au bassin-versant du paillon
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Mesquita, Johanna. "Facteurs de contrôle climatique et géomorphologique de la variabilité hydrologique de bassins versants en substrat carbonaté : Comparaison Haute normandie (FR) et Région d'Austin, Texas (USA)." Caen, 2009. http://www.theses.fr/2009CAEN2031.

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Abstract:
Dans ce travail nous tentons de caractériser la variabilité hydrologique et d’en comprendre les facteurs de contrôle climatique et géomorphologique s. L. Notre approche est basée sur l’analyse comparée de deux régions climatiquement et géomorphologiquement contrastées, la Haute-Normandie (France) et la région d’Austin (USA), au travers de petits bassins versants et de deux grands bassins intégrateurs des fluctuations hydrologiques à l’échelle régionale. L’analyse des séries hydrométéorologiques a mis en évidence: i) une différence majeure entre les deux régions liées à l’influence souterraine, ii) la présence de structures interannuelles pour tous les bassins, que l’on retrouve dans des indices climatiques NAO et SO, plus spécialement pour certains niveaux d’échelle. Ces structures sont en outre discontinues au cours de la période d’étude 1970-2005. L’analyse par ACP de la relation entre variabilité hydrologique et géomorphologie (s. L) met en évidence l’importance du soutien de l’aquifère entre les deux régions, limitant pour la Haute-Normandie les liens entre les indicateurs hydrologiques et géomorphologiques. Ainsi, le contexte géomorphologique est intimement lié au contexte hydrologique. En revanche, lorsque le soutien des nappes devient faible à nul (Région d’Austin) alors la géomorphologie devient un facteur important. Les paramètres géomorphologiques qui apparaissent alors essentiels sont l’altitude (Hmoy), l’intégrale hypsométrique (Ih), la lithologie (surfaces imperméables). Afin d’affiner la compréhension du forçage par le soutien de l’aquifère, il est proposé une nouvelle méthode de séparation de l’hydrogramme permettant la comparaison des réponses en ruissellement entre les deux régions<br>Central question of this work consisted on the hydrological variability characterization as well as understanding it controlling factors like climate and geomorphology (s. L). Our approach is based on the compared analysis of two contrasted climatic and geomorphologic regions: Haute-Normandie (Nd Fr) and Austin’s region (USA), through small watersheds and two big watersheds integrators of hydrological fluctuations at the regional scale. Time series analysis indicate i) existence of a major difference between both regions seem be connected to subterranean influence, ii) existence of multiannual structures for all watersheds, present in climatic index NAO and SO, affecting preferentially some frequency bands. These structures are discontinuities during all the study period. PCA analysis of relationship between hydrological variability and geomorphology s. L brings still to light the importance of subterranean influence between both regions limiting for Haute-Normandie the links between the hydrological indications and geomorphology. So, the geomorphologic context is strongly connected to the hydrological context. On the other hand, when it becomes weak to useless (Austin’s region) then the geomorphology becomes an important factor. The geomorphologic parameters which seem then be essential are the average height (Hmoy), the hypsometric integral (Ih), the lithology with the presence of impervious surfaces. To refine the understanding of subterranean influence forcing, is proposed a new method of hydrogram separation allowing the comparison discharge runoff answers of both regions
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Kurzrock, Frederik. "Assimilation de données satellitaires géostationnaires dans des modèles atmosphériques à aire limitée pour la prévision du rayonnement solaire en région tropicale." Thesis, La Réunion, 2019. https://elgebar.univ-reunion.fr/login?url=http://thesesenligne.univ.run/19_13_FKurzrock.pdf.

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Abstract:
La variabilité de l’énergie solaire impose de limiter sa fraction d’injection instantanée dans le réseau électrique. Une amélioration des prévisions de l’ensoleillement conduirait à élever la limite de ce seuil, spécialement dans les zones non-interconnectées comme La Réunion. Une plus haute précision de prévision est particulièrement difficile à atteindre dans le cas des îles tropicales à cause de la convection prononcée et des circulations thermiques complexes au niveau local. Les modèles de prévision numérique du temps à aire limitée permettent de prévoir les processus liés aux nuages et l'éclairement solaire à de hautes résolutions spatio-temporelles, de l’ordre de quelques kilomètres et minutes. Néanmoins, ces modèles parviennent rarement à prévoir précisément l'évolution de la couche nuageuse et ont donc tendance à surestimer l'éclairement solaire. L’affinement des conditions initiales nuageuses des modèles régionaux par l’assimilation d’observations de satellites météorologiques géostationnaires est un moyen efficace pour améliorer les prévisions à court terme. Toutefois, une grande variété d'approches pour l'assimilation des données satellitaires existe et, jusqu'à présent, la recherche s’est concentrée sur les moyennes latitudes. Cette thèse aborde l'assimilation d'observations de satellites géostationnaires avec des modèles à aire limitée dans le sud-ouest de l'Océan Indien. Dans un premier temps, l'état de l'art des approches existantes pour l'assimilation de luminances observées et de propriétés physiques des nuageuse avec les modèles régionaux est dressé. Puis, l'une des approches les plus prometteuses est identifiée et appliquée au sud-ouest de l'Océan Indien. Dans les expériences effectuées, la teneur en eau des nuages est obtenue à partir des produits de propriétés nuageuses SatCORPS de la NASA. Ces observations sont assimilées avec un filtre de Kalman d’ensemble et le modèle Weather Research and Forecasting. Un ensemble de 41 membres et un espacement horizontal des points de grille de 12 km est appliqué avec un intervalle de cyclage de 6 heures pour l'assimilation. Le Data Assimilation Research Testbed et son opérateur d'observations de teneur en eau des nuages sont utilisés pour l'assimilation d'observations dans les phases solide, surfondue, et liquide. L'impact de cette approche d'assimilation sur des prévisions de l'éclairement horizontal global est évalué pour l'été austral 2017/2018 en utilisant des observations de pyranomètres sur l'île de La Réunion. Un effet positif de la méthode appliquée sur les prévisions de l'éclairement est constaté surtout pour les 14 premières heures de prévision. Différents aspects de l'amélioration des prévisions, grâce à l'assimilation de données, sont analysés par le biais d’expériences témoins sans assimilation, d’expériences avec un domaine de grille imbriquée avec un espacement horizontal des points de grille de 4 km et d’une comparaison avec des modèles opérationnels. Les observations quadrillées utilisées étant disponibles à l'échelle mondiale, la méthode offre une approche applicable et évaluable pour d'autres régions du monde<br>The variability of solar irradiance necessitates to limit the instantaneous feed-in of solar power to electricity grids. An improvement of solar irradiance forecasts would allow to increase the defined threshold limits, especially in non-interconnected zones such as Reunion Island. Achieving higher forecast accuracy is particularly challenging in the case of tropical islands due to pronounced convection and local thermal circulations. Limited-area numerical weather prediction (NWP) models allow to forecast cloud processes and solar irradiance at high spatio-temporal resolutions of a few kilometres and minutes. Nevertheless, they often fail to accurately predict cloudiness evolution and thus tend to overestimate solar irradiance. Refining the initial conditions of regional models in terms of clouds is an efficient means for improving short-term cloud cover and irradiance forecasts. The assimilation of geostationary meteorological satellite observations can achieve this improvement. Nevertheless, a variety of satellite data assimilation (DA) approaches exist and research has focused on mid-latitudes so far. This thesis deals with the assimilation of geostationary satellite observations with limited-area models in the southwestern Indian Ocean. In a first step, the state of the art in terms of existing approaches for radiance and cloud property retrieval assimilation with regional-scale models is reviewed. In consequence, one of the most promising approaches is identified and applied to the southwestern Indian Ocean. In the performed experiments, multi-phase cloud water path retrievals from NASA Langley's SatCORPS cloud products are assimilated with an ensemble Kalman filter using the Weather Research and Forecasting model. A 41-member ensemble at 12 km grid spacing is applied with a DA cycling interval of 6 hours. The Data Assimilation Research Testbed and its forward operator for cloud water path are used to assimilate gridded cloud water retrievals in the ice, supercooled liquid, and liquid phase. The impact of this assimilation approach on forecasts of global horizontal irradiance (GHI) is evaluated for austral summer 2017/2018 using pyranometer observations on Reunion Island. A distinct positive impact of the applied method on the first 14 hours of GHI forecasts is found. Different aspects of the forecast improvement due to DA are analysed by means of control experiments without DA, experiments with a nested domain at 4 km grid spacing, and a comparison with operational NWP models. As the utilised gridded cloud products are available globally, the method offers a portable and globally applicable approach that may also be evaluated for other regions of the Earth
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Cissé, Soukèye. "Etude de la variabilité intra saisonnière des précipitations au Sahel : impacts sur la végétation (cas du Ferlo au Sénégal)." Thesis, Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066177/document.

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Abstract:
Le Sahel est une région caractérisée par une très forte variabilité intra-saisonnière des précipitations. Cette variabilité affecte fortement les écosystèmes durant la phase de croissance de la végétation. L’objectif de cette thèse est de caractériser cette variabilité à échelle locale à partir des relations entre les précipitations et la dynamique de la végétation, et d’identifier des indicateurs pertinents qui permettraient de mieux décrire cette variabilité dans chaque saison. Cette étude est effectuée dans le bassin versant du Ferlo, une région au nord du Sénégal. Une première partie est consacrée à la caractérisation des relations entre anomalies de pluie et croissance de la végétation à partir des données de télédétection spatiale TRMM3B42, RFE 2.0, SM-ECV (Soil Moisture) et LAI MODIS. Pour cela, le bassin versant du Ferlo est subdivisé en 9 sous-zones « entités homogènes », de même classe de couverture végétale et même type de sol. Sur chacune sont analysées les données de pluie des deux bases de données, l’humidité du sol et le LAI sur la période 2000 – 2010. Dans un second temps, à l’aide d’un modèle de végétation adapté à la région forcé par les pluies satellite, le LAI est simulé sur plusieurs entités et est comparé au LAI MODIS, en appliquant aux simulations les mêmes méthodologies que pour les observations. Les résultats de cette étude montrent une cohérence entre les variations des précipitations des deux bases de données et l’humidité du sol. Les variations du LAI sont plus fortement corrélées aux variations de l’humidité du sol qu’à celles de la pluie. Sur le Ferlo, on observe qu’il faut 2 semaines pour que la végétation réponde à une anomalie de pluie au cours de la saison des pluies. A l’échelle de la saison, la date de démarrage des pluies n’a pas d’incidence sur le maximum de LAI, contrairement à la durée et l’intensité des pauses de pluie. Les entités sur sol sableux (ferrugineux) présentent une meilleure sensibilité aux fluctuations de pluie que celles sur lithosol. De plus, sur les entités situées au Sud-Est, la densité de la végétation arbustive et arborée induit un cycle phénologique différent de celui des herbacées (décalage du maximum de LAI). Le modèle STEP, initialisé avec les données de pluie satellite, reproduit après ajustement la phase de croissance de la végétation dans les entités où les herbacées dominent. La réponse du LAI simulé aux anomalies de pluie est comparable à celles observées, confirmant l’interprétation des observations. Cette étude a permis de définir les paramètres les plus pertinents qui affectent la dynamique de la végétation mais aussi de mettre en évidence les capacités du modèle à décrire le cycle saisonnier de la végétation<br>The Sahel is characterized by a strong intra-seasonal variability of rainfall. This variability strongly affects ecosystems during the vegetation growth. The objective of this thesis is to characterize this variability at the local scale from the relationship between rainfall and vegetation dynamics, and to identify relevant indicators to better describe the variability in each season. This study is carried out in the Ferlo’s catchment, a basin located in northern Senegal. The first part is devoted to the characterization of the relationship between rainfall anomalies and growth of vegetation from remote sensing data TRMM3B42, RFE 2.0 SM-ECV (Soil Moisture) and MODIS LAI. Aiming that, the Ferlo basin is divided into 9 zones "homogeneous entity", in terms of vegetation cover class and soil type. For each one are analyzed the rain data from both databases, soil moisture and LAI over the period 2000-2010. In a second time, with a vegetation model adapted to the region forced by satellite rain fields, the LAI is simulated on several entities and is compared to the MODIS LAI, applying on the simulations the same methodologies as for observations. The results of this study show consistency between rainfall variations with both databases and soil moisture. The LAI variations are more strongly correlated with the soil moisture variations than with the rainfall. On the Ferlo, we observe that vegetation needs two weeks to respond to rainfall anomalies during the rainy season. At the season scale, the starting date of the rainy season does not affect the maximum LAI, unlike the duration and intensity of the dry spells. Entities located on sandy soil (ferruginous) have better sensitivity to rainfall fluctuations as those located on lithosoils. In addition, on entities located in the Southeast, the density of the shrub and tree vegetation induces a different phenological cycle than those of the herbaceous (lag of the maximum LAI). The model STEP, initialized with satellite rainfall data, reproduces after adjustment the vegetation growth stage in the entities where grassland dominates. The response of the simulated LAI to the rain anomalies is consistent with those observed, confirming the interpretation of observations. This study allowed to define the most relevant parameters that affect the dynamics of vegetation but also to highlight the capabilities of the model to describe the seasonal cycle of vegetation
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Brunel, Jean-Pierre. "L'évaporation sous différents climats du sud-ouest Pacifique : études énergétique et isotopique." Paris 11, 1992. http://www.theses.fr/1992PA112475.

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Abstract:
Ce travail s'interesse d'abord a l'etude climatique de l'evapotranspiration dans une region situee le long du tropique sud, de la polynesie a la cote est australienne. L'etude sera centree sur la nouvelle-caledonie. Elle est suivie d'une etude methodologique de l'evaporation en regions semi-arides de l'australie du sud. Les grandes zones climatiques de l'ensemble de la region etudiee sont determinees par deux structures atmospheriques dynamiques, la zone de convergence inter tropicale au nord et la ceinture anticyclonique sub-tropicale, au sud. Leurs deplacements periodiques en latitude definissent les climats locaux. L'etude climatologique de l'evapotranspiration montre les interactions entre l'evapotranspiration, les bilans energetiques, les autres elements du climat et les types de temps rattaches a des situations meteorologiques identifiees. Elle met en evidence le role de l'advection. L'etude methodologique realisee pour differents couverts vegetaux: prairie seche, association foret claire a eucalyptus-buissons-sol nu, riziere, tente d'effectuer une comparaison entre des methodes micrometeorologiques classiques et l'utilisation des isotopes naturels stables de l'eau pour suivre les mouvements de l'eau dans le continuum sol-plantes-atmosphere. Un essai de synthese regionale a partir de bilans hydriques est propose
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Colin, Jeanne. "Étude des événements précipitants intenses en Méditerranée : approche par la modélisation climatique régionale." Toulouse 3, 2011. http://thesesups.ups-tlse.fr/1357/.

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Abstract:
Une étude de la variabilité climatique des événements méditerranéens de précipitations intenses dans le Sud-Est de la France (HPE : High Precipitation Events) est proposée au travers de l'analyse des performances du modèle de climat à aire limitée ALADIN-Climat. La sensibilité des pluies extrêmes simulées à différents paramètres de configuration du modèle est évaluée dans un cadre d'étude idéalisé ou à travers des expériences pilotées par la ré-analyse ERA-40. Les tests de sensibilité portent sur le couplage dynamique de l'atmosphère avec le modèle de mer Méditerranée NEMO-MED8, l'application d'une technique de pilotage spectral, la taille du domaine d'intégration et la résolution horizontale (passage de 50 à 12. 5 km). Seule l'augmentation de la résolution conduit à une modification des précipitations extrêmes. Une étude détaillée de la valeur ajoutée ainsi apportée est alors conduite. Les résultats obtenus avec ALADIN-Climat sont ensuite comparés à ceux issus de deux méthodes de descente d'échelle statistique : la méthode de désagrégation DSCLIM (Boé et al. , 2006) et la méthode de détection développée par Nuissier et al. (2011). Il s'avère que les performances d'ALADIN-Climat à 12. 5 km sont plus satisfaisantes que celles de la première méthode et au moins équivalentes à celles de la seconde, d'où l'on conclut que ce modèle constitue donc un outil adéquat à l'étude de la variabilité climatique des HPE. Un scénario de changement climatique A1B est alors réalisé avec ALADIN-Climat pour la fin du XXe siècle, et différentes méthodes sont proposées pour l'analyse des résultats. Elles suggèrent un accroissement de la fréquence d'occurrence et une intensification des HPE<br>The climatic variability of intense rainfall events in the Mediterranean is studied using the limited area climate model ALADIN-Climate, whose ability to simulate these events in South-East France is explored. Several sensitivity studies are conducted to assess the impact of various configuration parameters on the model's skill to downscale such extreme events : coupling with a Mediterranean sea model, use of the spectral nudging technique, size of the domain of integration and horizontal resolution. These studies are either performed within the so-called Big-Brother Experiment framework or through hindcast simulations driven by the ERA-40 reanalysis. The increase of resolution (from 50 to 12. 5 km) is found to be the only parameter affecting the modeling of extreme precipitation. The added value of the higher resolution on the way ALADIN-Climate simulates High Precipitation Events (HPE) in South-East France is carefully studied. Comparisons of ALADIN-Climate's skills to those of two State-of-the-art statistical methods of downscaling and detection of these events -- DSCLIM (Boé et al. , 2006) and "CYPRIM" (Nuissier et al. , 2011) -- show that with a resolution of 12. 5 km, the model offers better results than the first method and appears to be at least as good as the second one, therefore it constitutes an appropriate numerical tool to explore the climatic variability of the HPE. A climate change scenario (A1B) is then performed with this tool for the end of the XXe century and we assess the simulated changes affecting HPE in future climate. Several methods are proposed to analyse and display the results, suggesting an increase of both the frequency and intensity of the HPE
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Fournier, Judith. "Estimation de l'évaporation des réservoirs hydroélectriques boréals en contexte de données limitées." Master's thesis, Université Laval, 2020. http://hdl.handle.net/20.500.11794/67912.

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Abstract:
De par le monde, la gestion des réservoirs hydroélectriques repose largement sur des modèles hydrologiques qui simulent les entrées et les sorties d’eau du système. L’évaporation sur ces réservoirs est typiquement négligée ou calculée de la même façon que l’évapotranspiration sur l’ensemble du bassin versant, bien que les processus régissant ces deux phénomènes diffèrent. Une meilleure quantification de l’évaporation suscite un intérêt grandissant, dû aux changements climatiques qui provoquent une augmentation des pertes en eau par évaporation sur les réservoirs. Cette étude examine divers modèles d’évaporation, et ce, en tenant compte de la réalité dans laquelle les modèles hydrologiques sont opérés de façon générale, c’est-à-dire avec une faible disponibilité de données d’entrée. L’étude se concentre principalement sur deux réservoirs situés dans la zone boréale canadienne, soit Eastmain-1 et Romaine-2. Un jeu de données observées d’évaporation obtenues grâce à la technique de covariance des tourbillons, est utilisé comme référence. De toutes les approches considérées, le modèle de transfert de masse avec un nombre de Dalton constant de 1,2 x 10⁻³ est le plus performant à un pas de temps horaire. Les cumuls journaliers sont également estimés avec une bonne précision autant lors du réchauffement de la masse d’eau que lors de la période de relâchement d’énergie. Des analyses de sensibilité montrent que l’utilisation de ce modèle avec des données limitées est possible, du moins pour les deux réservoirs étudiés. Ces données limitées consistent en la température de l’air et l’humidité relative prises sur la terre ferme à proximité du réservoir, la température de la surface de l’eau mesurée in situ et la vitesse du vent à une hauteur de 10 m prise depuis la berge du réservoir face aux vents dominants. L’application du modèle sur le lac Léman, situé dans une région plus tempérée, donne aussi de bons résultats.<br>Hydroelectric reservoirs around the world are managed using hydrological models to calculate water inflows and outflows. Evaporation on these reservoirs is typically neglected or calculated in the same way as evapotranspiration over the entire watershed, although the processes governing the two phenomena are different. A better quantification of evaporation is of growing interest in Quebec and internationally due to climate change, which is causing an increase in water losses by evaporation on reservoirs. This study therefore examines various evaporation models for open water bodies, taking into account the practical context in which hydrological models are generally operated, that is with low availability of input data. The study focuses mainly on two reservoirs with contrasting morphometries and located in the Canadian boreal zone, Eastmain-1 and Romaine-2. For this purpose, a set of observed evaporation data obtained using a direct measurement technique called eddy covariance, is used as a reference. Of all the approaches considered, the mass transfer model with a constant Dalton number of 1.2 x 10⁻³ gives the most accurate estimation of evaporation at hourly time steps. Daily totals are also estimated with good accuracy both during the warming of the water body in spring and during the energy release period in fall. Sensitivity analysis show that the use of this model with limited data is possible, at least for the two reservoirs studied. These limited data consist of air temperature and relative humidity taken on land in the vicinity of the reservoir, water surface temperature measured in situ, and wind speed at a height of 10 m taken from the bank of the reservoir facing the prevailing winds. The application of the model on Lake Leman, located in a more temperate region, also gives good results.
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Chane-Ming, Fabrice. "Analyse de signaux géophysiques dans l'atmosphère par les techniques en ondelettes : étude des ondes de gravité en région tropicale." Phd thesis, La Réunion, 1998. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00544533/fr.

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Abstract:
Les techniques en ondelettes pour l'étude des structures géophysiques dans le domaine atmosphérique sont passées en revue afin de compléter les outils couramment utilisés (FFT. . . ). Leurs contributions résident dans l'analyse visuelle et de synthèse de l'information des phénomènes géophysiques multi-échelles et / ou non-stationnaires et de leur quantification. Notre étude porte également sur les ondes de gravité qui jouent un rôle essentiel dans la circulation générale et qui restent mal documentées dans la région tropicale de l'hémisphère Sud dû à un manque de mesures expérimentales. Les techniques en ondelettes sont appliquées aux mesures à haute résolution issues des radiosondages (La Réunion, Irène, Tromelin) et du Lidar Rayleigh (La Réunion) pour l'analyse des ondes de gravité dans la basse et moyenne atmosphère. Dans la première partie, nous rappelons principalement le contexte historique des techniques en ondelettes, les descriptions et les théories des structures ondulatoires, en particulier des ondes de gravité en région tropicale. Dans une seconde partie, nous présentons les techniques en ondelettes : la transformée en ondelettes continues et les analyses multirésolution et en paquets d'ondelettes. Leur utilisation pratique est illustrée sur des signaux académiques. Dans une troisième partie, des études géophysiques soulignent la variabilité multi-échelle de l'ozone induite par les ondes de gravité dans la basse atmosphère au-dessus de la Réunion et Irène. De nouvelles méthodes, issues de l'analyse en ondelettes, sont proposés pour estimer les paramètres d'ondes de gravité à partir des données température du Lidar et pour suivre leur évolution spatio-temporelle. Pour finir, une étude climatologique préliminaire des paramètres spectraux des modes cohérents, extraits des données de Tromelin par la transformée en ondulettes continues, révèle le rôle prépondérant de la génération des ondes de gravité en région tropicale, particulièrement en été.
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Abbad, Salah. "Etude des variations de l'activité volumique radon dans les sols en fonction des paramètres météorologiques et géologiques : applications à des fins de prévision sismique dans la région Provence Alpes Côte d'Azur (France) et le golfe de Corinthe (Grèce)." Paris 7, 1993. http://www.theses.fr/1993PA077346.

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Da, silva Nicolas. "Autour des relations température-précipitations dans la région Euro-Méditerranéenne." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLX069/document.

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Abstract:
L’étude du cycle de l’eau est d’une importance cruciale pour toutes les sociétés et plus particulièrement pour celles du pourtour méditerranéen qui souffrent à la fois de sécheresses en été et d’inondations dues à des événements de précipitations extrêmes survenant en automne et en hiver. La température est l’un des principaux facteurs qui gouvernent l’intensité maximale des précipitations via la relation de Clausius-Clapeyron (CC). Cette loi exprime la quantité maximale de vapeur d’eau que peut contenir l’atmosphère à une température donnée. À l’aide de simulations climatiques régionales et d’observations, nous avons montré que les relations température-précipitations extrêmes du bassin méditerranéen présentent une forme en crochet avec une augmentation des précipitations extrêmes proche de CC aux basses températures puis une augmentation moins forte (voire une diminution) aux hautes températures. Présents en grande quantité sur le pourtour méditerranéen, les aérosols absorbent et réfléchissent une partie du rayonnement, ce qui contribue à refroidir les basses couches de l’atmosphère. Par leur action sur la température de surface, les aérosols réduisent les précipitations. L’étude de simulations numériques montre également une modification de la relation température-précipitations par les aérosols (leur effet sur les nuages) dans la région euro-méditerranéenne. En plus de faire baisser le contenu en vapeur d'eau disponible, les aérosols stabilisent l’atmosphère en refroidissant davantage les basses couches de l’atmosphère par rapport aux couches supérieures. On étudie souvent la relation température-précipitations d’un climat donné dans le but de prédire l’évolution des précipitations dans un climat futur plus chaud. Cependant cette extrapolation suppose que la relation entre la température et les précipitations ne change pas entre le climat présent et le climat futur, une hypothèse qui s’avère fragile au vu de la sensibilité de cette relation au contenu en aérosols de l’atmosphère, mais aussi au vu du changement de la disponibilité en vapeur d’eau dans un climat futur. Au cours de cette thèse, nous avons ainsi montré que pour plusieurs stations côtières les projections dans le futur de plusieurs modèles de climat régionaux suggèrent que les précipitations extrêmes devraient augmenter proportionnellement à l’augmentation des températures selon la loi de CC. Un phénomène que nous n’avons pas pu observer pour des régions plus isolées de la mer et où l’afflux de vapeur d’eau serait moindre<br>The study of the water cycle is of crucial importance for all societies and more particularly for those around the Mediterranean which suffer both from droughts in summer and floods due to extreme precipitation events occurring in the autumn and in winter. Temperature is one of the main factors that govern the maximum intensity of precipitation through the Clausius-Clapeyron (CC) relationship. This law expresses the maximum amount of water vapor that the atmosphere can contain at a given temperature. Using regional climate simulations and observations, we have shown that the temperature-precipitation extremes relationships of the Mediterranean basin have a hooked shape with an increase in extreme precipitation near CC at low temperatures and then a smaller increase (or even a decrease) at higher temperatures. Aerosols, which are present in large quantities around the Mediterranean, absorb and reflect part of the radiation, helping to cool the lower layers of the atmosphere. By their action on the surface temperature, aerosols reduce precipitation. The study of numerical simulations also shows a modification of the temperature-precipitation relationship by aerosols (their effect on clouds) in the Euro-Mediterranean region. In addition to the lowering the available water vapor content, aerosols stabilize the atmosphere by further cooling the lower layers of the atmosphere relatively to the upper layers. The temperature-precipitation relationship of a given climate is often studied in order to predict precipitation trends in a warmer future climate. However, this extrapolation assumes that the relationship between temperature and precipitation does not change between the present climate and the future climate, a hypothesis which proves to be fragile when looking at the sensitivity of this relationship to the aerosol content of the atmosphere, but also in view of the change in the availability of water vapor in a future climate. In this thesis, we have shown that for several coastal stations, projections in the future of several regional climate models suggest that extreme precipitation should increase in proportion to the temperature increases according to CC law. A phenomenon that we have not been able to observe for more isolated areas from the sea and where the influx of water vapor would be reduced
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Moppert, Clotilde. "Echanges dans la couche limite et la base troposphère et conséquences sur la pollution dans la région de Fos-Berre-Marseille (Expérience ESCOMPTE)." Toulouse 3, 2006. http://www.theses.fr/2006TOU30042.

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Abstract:
Cette étude porte sur les données de la campagne de mesure ESCOMPTE. Son but est d'analyser la structure verticale de la basse troposphère en liaison avec le transport et la diffusion des polluants. Cette analyse montre en particulier la difficulté à définir une couche limite comme on le fait classiquement. Elle permet de mettre en évidence la superposition complexe de couches limites internes, surtout près des côtes. L'étude de l'épaisseur de la couche dans laquelle la pollution est soit diluée, soit accumulée, montre que le mélange reste bloqué près de la surface, près des côtes par régime de brise de mer, alors qu'il est advecté et réparti sur une épaisseur plus conséquente sur les montagnes. Paradoxalement, la concentration en ozone sera, en régime de brise, plus faible en bordure de mer, près des sources (titration) alors que sur les montagnes, les forts développements de couche limite vont contribuer à intégrer de l'ozone de la basse troposphère, issu de couches limites lointaines, ce qui augmentera les concentrations locales<br>The aim of this study is to analyse the vertical structure of the low troposphere during the ESCOMPTE campaign in relation with transport and diffusion of pollutants. This analysis shows the difficulty to define a boundary layer. It allows us to highlight a complexe superposition of several internal boundary layers, particularly near the coast. The study of the layer where pollution may be accumulated or diluted pointed out the fact that pollution is trapped near the surface, close to the coastline under sea-breeze conditions whereas it is advected over the mountains where the boundary layers are deeper. During sea-breeze conditions, the ozone concentration is paradoxically weak near the sources at the coastline (titration). Over the mountains, the strong developments of the boundary layers result in a mixing between the highly polluted low troposphere and the surface which enhances the ozone concentration
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Michot, Véronique. "Analyse spatiale et temporelle de la variabilité des régimes de précipitations dans le bassin amazonien." Thesis, Rennes 2, 2017. http://www.theses.fr/2017REN20050/document.

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Abstract:
Dans la zone intertropicale, les précipitations sont le principal marqueur climatique saisonnier et déterminent très largement l’hydrologie de surface et de nombreuses activités anthropiques. Le bassin amazonien est caractérisé par divers régimes régionaux de précipitations, dont la variabilité spatiale et temporelle est forte. De nombreux travaux ont montré que cette variabilité est liée à des forçages externes de large échelle, comme les températures de surface de l’océan. L’étude des précipitations dans cette région porte le plus souvent sur les tendances ou les extrêmes pluviométriques. En revanche, la détection d’années similaires constituant des sous-régimes régionaux et leur lien avec une configuration océano-atmosphérique particulière a été, jusqu’à présent, peu abordée. L’objectif principal de cette thèse est ainsi de créer une typologie des sous-régimes de précipitations régionaux dans le bassin amazonien et de les mettre en relation avec le contexte océano-atmosphérique pouvant en partie les expliquer. Dans ce but, des données issues de 205 pluviomètres répartis sur 5 pays du Bassin Amazonien ont été sélectionnées et soumises à une série de tests statistiques et de reconstruction. Cette thèse utilise également des données de nébulosité (Outgoing Longwave Radiation), de flux d’humidité et de température de surface de l’océan ainsi que des données satellitaires (TRMM3B42 version 7) qui permettent de compléter les informations sur la variabilité spatiale des pluies.Au sein de chacune des sept régions amazoniennes déterminées dans ce travail, deux à quatre sous-régimes de précipitations ont été détectés. Parmi les vingt-six sous-régimes, vingt sont associés à des anomalies de circulation des flux d’humidité et de température de surface des océans. Les sous-régimes de pluies de la moitié nord et les Andes de l’ouest du bassin sont le plus liés à des anomalies océaniques. De plus, comme cela est régulièrement décrit, des déficits ou excédents correspondent souvent à des phases El Niño ou La Niña, mais cette thèse met également en évidence le rôle important de l’Atlantique, en particulier sud, sur le déplacement de la ZCIT et sur les flux d’humidité ; et elle souligne également le lien entre la temporalité des événements océaniques et celle des anomalies de pluies.Le produit TRMM 3B42 V7 permet d’aller plus loin dans l’analyse de la variabilité spatiale intra-régionale des pluies de la région Nord-est du bassin amazonien et de relativiser la cohérence spatiale des sous-régimes de précipitations de cette région<br>Precipitations are the main seasonal climate marker between the tropics and largely determine surface hydrolosy as well as many anthropogenic activities. The Amazon Basin is characterized by various regional rainfall patterns, whose spatial and temporal variability is high. Numerous studies have shown that this variability is related to large scale external forcing, such as sea surface temperatures. The analysis of precipitation in this region is generally related to trends or extreme of rainfall. However, the detection of similar years associated with regional sub-regimes and the analysis of their links with a specific ocean-atmosphere configuration has only been fewly addressed until now. The main objective of this thesis is to create a typology of regional precipitation sub-régimes in the Amazon Basin and to link them to ocean-atmosphere areas able to partly explain them. For that purpose data from 205 raingauges in 5 countries of the Amazon Basin were selected and submitted to a series of statistical tests and reconstruction. Outgoing longwave radiation, specific humidity, sea surface temperature, as well as satellite data (TRMM 3B42 version 7) were also used with the aim of improving the understanding of the spatial rainfall variability.Within each of the seven Amazon regions identified in this work, two to four precipitation sub-regimes were detected. Among the twenty six sub-regimes, twenty are associated with specific humidity and sea surface temperature anomalies. The precipitation sub-regimes of the northern half and the westernmost Andes of the Amazon Basin are most closely related to oceanic anomalies. Moreover, as previously described in the literature, reduction or surplus of rain often correspond to El Niño or La Niña phases, but this thesis also highlights the important role of the Atlantic, more specifically the southern part, on the move of the ITZC and on specific humidity. This work also stresses the link between the temporality of ocean events anomalies and rainfall anomalies.The TRMM 3B42 v7 product allows to enhance the analysis of the spatial variability of rainfall at the intra-regional scale of the North region of the Amazon Basin and to relativize the spatial coherence of its precipitation sub-regimes
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Navas, Nunez Rafael. "Modélisation hydrologique distribuée des crues en région Cévennes-Vivarais : impact des incertitudes liées à l'estimation des précipitations et à la paramétrisation du modèle." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAU025/document.

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Abstract:
Il est connu qu’avoir un système d’observation de la pluie de haute résolution spatio – temporelle est crucial pour obtenir de bons résultats dans la modélisation pluie – écoulement. Le radar est un outil qui donne des estimations quantitatives de precipitation avec une très bonne résolution. Lorsqu’il est fusionné avec un réseau des pluviomètres les avantages des deux systèmes sont obtenus. Cependant, les estimations fournies par le radar ont des incertitudes différentes à celles qui sont obtenus avec les pluviomètres. Dans le processus de calcul pluie – écoulement l'incertitude des précipitations interagit avec l'incertitude du modèle hydrologique. L’objectif de ce travail est d’étudier les méthodes utilisées pour quantifier l'incertitude dans l'estimation des précipitations par fusion radar – pluviomètres et de l'incertitude dans la modélisation hydrologique, afin de développer une méthodologie d'analyse de leurs contributions individuelles au traitement pluie - écoulement.Le travail est divisé en deux parties, la première cherche à évaluer: Comment peut-on quantifier l'incertitude de l'estimation des précipitations par radar? Pour répondre à la question, l'approche géostatistique par Krigeage avec Dérive Externe (KED) et Génération Stochastique de la précipitation a été utilisée, qui permet de modéliser la structure spatio – temporaire de l’erreur. La méthode a été appliquée dans la région des Cévennes - Vivarais (France), où il y a un système très dense d'observation. La deuxième partie explique: Comment pourrais être quantifiée l'incertitude de la simulation hydrologique qui provient de l'estimation de précipitation par radar et du processus de modélisation hydrologique? Dans ce point, l'outil de calcul hydrologique à Mesoéchelle (HCHM) a été développé, c’est un logiciel hydrologique distribuée et temps continu, basé sur le Numéro de Courbe et l’Hydrographe Unitaire. Il a été appliqué dans 20 résolutions spatio - temporelles allant de 10 à 300 km2 et 1 à 6 heures dans les bassins de l’Ardèche (~ 1971 km2) et le Gardon (1810 km2). Apres une analyse de sensibilité, le modèle a été simplifié avec 4 paramètres et l’incertitude de la chaîne de processus a été analysée: 1) Estimation de precipitation; 2) Modélisation hydrologique; et 3) Traitement pluie - écoulement, par l’utilisation du coefficient de variation de l'écoulement simulé.Il a été montré que KED est une méthode qui fournit l’écart type de l’estimation des précipitations, lequel peut être transformé dans une estimation stochastique de l’erreur locale. Dans la chaîne des processus: 1) L'incertitude dans l'estimation de précipitation augmente avec la réduction de l’échelle spatio – temporelle, et son effet est atténué par la modélisation hydrologique, vraisemblablement par les propriétés de stockage et de transport du bassin ; 2) L'incertitude de la modélisation hydrologique dépend de la simplification des processus hydrologiques et pas de la surface du bassin ; 3) L'incertitude dans le traitement pluie - écoulement est le résultat de la combinaison amplifiée des incertitudes de la précipitation et la modélisation hydrologique<br>It is known that having a precipitation observation system at high space - time resolution is crucial to obtain good results in rainfall - runoff modeling. Radar is a tool that offers quantitative precipitation estimates with very good resolution. When it is merged with a rain gauge network the advantages of both systems are achieved. However, radars estimates have different uncertainties than those obtained with the rain gauge. In the modeling process, uncertainty of precipitation interacts with uncertainty of the hydrological model. The objective of this work is: To study methods used to quantify the uncertainty in radar – raingauge merge precipitation estimation and uncertainty in hydrological modeling, in order to develop a methodology for the analysis of their individual contributions in the uncertainty of rainfall - runoff estimation.The work is divided in two parts, the first one evaluates: How the uncertainty of radar precipitation estimation can be quantified? To address the question, the geostatistical approach by Kriging with External Drift (KED) and Stochastic Generation of Precipitation was used, which allows to model the spatio - temporal structure of errors. The method was applied in the Cévennes - Vivarais region (France), where there is a very rich observation system. The second part explains: How can it be quantified the uncertainty of the hydrological simulation coming from the radar precipitation estimates and hydrological modeling process? In this point, the hydrological mesoscale computation tool was developed; it is distributed hydrological software in time continuous, within the basis of the Curve Number and the Unit Hydrograph. It was applied in 20 spatio-temporal resolutions ranging from 10 to 300 km2 and 1 to 6 hours in the Ardèche (~ 1971 km2) and the Gardon (1810 km2) basins. After a sensitivity analysis, the model was simplified with 4 parameters and the uncertainty of the chain of process was analyzed: 1) Precipitation estimation; 2) Hydrological modeling; and 3) Rainfall - runoff estimation, by using the coefficient of variation of the simulated flow.It has been shown that KED is a method that provides the standard deviation of the precipitation estimation, which can be transformed into a stochastic estimation of the local error. In the chain of processes: 1) Uncertainty in precipitation estimation increases with decreasing spatio-temporal scale, and its effect is attenuated by hydrological modeling, probably due by storage and transport properties of the basin; 2) The uncertainty of hydrological modeling depends on the simplification of hydrological processes and not on the surface of the basin; 3) Uncertainty in rainfall - runoff treatment is the result of the amplified combination of precipitation and hydrologic modeling uncertainties
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Baohoutou, Laohote. "Les précipitations en zone soudanienne tchadienne durant les quatre dernières décennies (60-99) : variabilités et impacts." Nice, 2007. http://www.theses.fr/2007NICE2001.

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Abstract:
La présente étude se propose d’étudier la variabilité pluviométrique et son incidence sur l’environnement physique et socio-économique dans le domaine soudanien tchadien durant les quatre dernières décennies. Couvrant le dixième de la superficie du territoire, cette zone concentre la moitié de la population tchadienne. Les conditions climatiques plus favorables aux activités économiques justifient cette forte concentration humaine dans cette zone. Mais les sécheresses qui ont frappé le domaine sahélien voisin durant les trente dernières années ont presque détourné l’attention des chercheurs, laissant pour compte ce domaine soudanien, pourtant qualifié de « Tchad utile ». Sous la pression de ces sécheresses répétées au Sahel, de nombreux éleveurs nomades sont refoulés vers cette zone soudanienne où ils sont voués à la sédentarisation et à la vie agricole, alors que le domaine était déjà presque à saturation. Cet état de fait constitue un facteur non moins important de mutations de ce milieu même si les conditions climatiques en son sein varient peu. De ce fait, une approche méthodologique multi variée basée d’une part sur la connaissance du milieu à travers la documentation et les expériences vécues de la population locale, et d’autre part sur les traitements statistique et cartographique des données climatologiques, permettent d’appréhender l’évolution globale, tant climatique, écologique, que socio-économique dans cette région<br>The present study proposes to study rainfall variability and its incidence on the physical and socio-economic environment in the chadian sudanian field during the four last decades. Covering the tenth of the surface of the territory, this zone concentrates half of the chadian population. The climatic conditions more favorable to the economic activities justify this strong human concentration in this zone. But the dry nesses which struck the cloise sahelian field during the thirty last years almost diverted the attention of the researchers, leaving for account this sudanian field, however qualified of “useful Chad”. Under the pressure of these dry nesses repeated in the Sahel, many wandering stockbreeders are driven back towards this sudanian zone where they are dedicated to the seddentarisation and the agricultural life, whereas the field was already almost with saturation. This established fact constitutes a factor not less important of changes of this medium even if the climatic conditions in its centre vary little. So a methodological approach multi varied based on the one hand on the knowledge of the medium through the documentation and the lived experiments of the local population, and in addition on the treatments statistics and cartographic of the climatological data, allow to apprehend the total evolution so much climatic, ecological, that socio-economic of this region
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Engelhardt, Ilonka. "Impact of changing precipitation patterns on the plant-microbial response to rewetting." Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2018. http://www.theses.fr/2018UBFCK017/document.

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Abstract:
La disponibilité en eau exerce un contrôle majeur sur les cycles des nutriments terrestres, à travers ses impacts sur le fonctionnement des plantes et des microorganismes du sol. Les changements de magnitude et de fréquence des épisodes de pluie (c’est-à-dire les régimes de précipitations) prédits par les modèles et associés au changement climatique vont ainsi avoir des conséquences importantes sur le fonctionnement des écosystèmes. Les écosystèmes arides et semi-arides sont particulièrement vulnérables à des changements de régime de précipitations, car ils sont déjà contraints par la disponibilité en eau. Cependant, des systèmes plus tempérés peuvent aussi être soumis à des périodes sèches qui peuvent affecter le fonctionnement plante-sol. Dans la présente thèse, les effets d’un historique de régimes de précipitations contrastés ont été étudiés dans des systèmes sol seul et plante-sol, afin de déterminer dans quelle mesure plusieurs semaines de régime hydrique peuvent moduler la réponse des écosystèmes à une réhumectation lors d’un événement pluvieux important. Premièrement, nous avons évalué les effets de régimes de précipitations contrastés dans des mésocosmes de sol seul, sur les communautés bactériennes et fongiques actives et inactives dans le sol, 2 et 5 jours après réhumectation. Nous avons employé une approche de 18O-SIP (stable isotope probing), en réhumectant le sol avec H218O puis en utilisant la métagénomique ciblée sur les bactéries et champignons du sol. Deuxièmement, nous avons mis en place deux expériences séparées en mésocosmes plante-sol avec couvert de blé. La première expérience sol-plante s’est intéressée à la profondeur de sol. Nous avons évalué les effets de régimes de précipitations contrastés sur le flux de C depuis les plantes vers les microorganismes du sol ainsi que la la réponse des microorganismes à différentes profondeurs de sol (de 0 à 35 cm) en utilisant des approches de traceur isotopiques stables (13C-CO2) et 18O-SIP, respectivement. La deuxième expérience plante-sol a évalué les effets de régimes de précipitations contrastés sur la dynamique temporelle (durant 29h) de la réponse du système plante-sol à la réhumectation. En outre, deux niveaux de fertilisation azotée ont permis de déterminer l’éventuelle modulation de la réponse par la disponibilité en N dans le sol. La réponse des communautés bactériennes et fongiques potentiellement actives dans le sol a été évaluée par métagénomique ciblée. La réponse de cycles biogéochimiques a été évaluée à l’aide de traceurs isotopiques stables (13C-CO2 et 15N- NO3-) pour quantifier le flux de C des plantes vers les microorganismes du sol et déterminer la compétition plantes-microorganismes du sol au cours du temps après réhumectation.Nos résultats ont montré un contrôle du régime de précipitation sur la morphologie et physiologie des plantes, les communautés microbiennes du sol ainsi que sur le cycle de l’azote du sol dans nos systèmes. En particulier, des régimes de précipitations peu fréquentes (cycles de périodes sèches longues suivies de périodes de pluie plus importantes) se sont traduits par une augmentation des potentiels de transformation de l’azote dans le sol et une réduction des stocks d’azote minéral dans le sol. Ceci a façonné l’environnement de la réponse de nos systèmes à la réhumectation, que nous avons évaluée en déterminant les dynamiques du C (couplage plantes-microbes et émissions de CO2 du sol), de l’azote du sol (compétition plantes-microorganismes du sol pour le N et émissions de N2O) et de la composition des communautés microbiennes du sol (bactéries et champignons actifs et potentiellement actifs) après réhumectation (...)<br>Water availability governs terrestrial nutrient cycles by impacting the functioning of both plants and of soil microorganisms. The predicted changes in precipitation patterns (i.e. the magnitude and frequency of precipitation events) associated with climate change, will thus likely have important consequences on ecosystem functioning. Dry and seasonally dry ecosystems are particularly vulnerable to changes in precipitation patterns, as they are already constrained to a large extent by water availability. However, more mesic systems may also experience dry periods that may impact plant-soil functions. In this thesis, experiments in soil-only systems and plant-soil systems were used to gain insight into how the legacy effects of several weeks of exposure to contrasted precipitation patterns set the scene for the rewetting response of the system. First, in an experiment using soil-only mesocosms, we evaluated the effects of contrasting precipitation regimes on the actively growing as well as the inactive bacterial and fungal communities 2 and 5 days after rewetting, using an 18O-SIP (stable isotope probing) approach by applying H218O followed by metagenomics targeting soil bacteria and fungi. Second, we performed two separate and complementary experiments using plant-soil mesocosms with wheat plant cover. The first plant-soil experiment focused on soil depth. It determined the effects of contrasting precipitation patterns on the flux of C from plants to microbes and the microbial response to rewetting at different soil depths, using a heavy isotope tracer approach (13C-CO2) and 18O-SIP with metagenomics respectively. The second plant-soil experiment evaluated the effects of a history of contrasting precipitation patterns on the dynamics of the rewetting response of the plant-soil system over time (over 29 hours post-rewetting). In addition, two levels of N inputs allowed to determine how N availability modulated plant-soil responses. The response of the potentially active soil bacterial and fungal communities to rewetting was assessed using targeted metagenomics. The responses of biogeochemical cycles were evaluated using heavy isotope tracers (13C-CO2 and 15N-NO3-) to quantify C flux from plants to soil microorganisms and plant-microbial competition for N over time post-rewetting.We found that precipitation patterns shaped plant morphology and physiology, microbial community composition as well as soil N cycling in our systems, which set contrasting scenes for the rewetting responses in our systems. In particular, infrequent precipitation patterns (cycles of longer dry periods followed by larger magnitude rain events) resulted in increased microbial N transformation potentials and smaller inorganic N pools. The rewetting responses were determined by evaluating C dynamics (plant-microbial coupling and soil CO2 efflux rate), N dynamics (plant-microbial competition for N and soil N2O efflux rate) and microbial dynamics (composition of active and potentially active bacterial and fungal communities after rewetting). First, we found that plant-microbial coupling (i.e the microbial assimilation of C from fresh photosynthate) may be reduced under more infrequent precipitation patterns, especially near the soil surface, and under conditions of low N availability. Our findings also suggest that whilst in soil-only systems, dead microbial cells appear to be a major source fuelling soil CO2 efflux pulse upon rewetting, in plant-soil systems root respiration plays an important role in the magnitude of the CO2 efflux upon rewetting. Second, concerning soil N dynamics, we found, in concurrence with previous studies, that soil microorganisms were the stronger competitor for N over short time scales, likely due to their overall fast response rates and high affinity for substrate, whilst plants outcompeted soil microbes for soil N assimilation, over longer time scales likely taking advantage of the fast microbial turnover (...)
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Rathgeber, Cyrille. "Impact des changements climatiques et de l'augmentation du taux de CO2 atmosphérique sur la productivité des écosystèmes forestiers : exemple du pin d'Alep (Pinus halepensis Mill.) en Provence calcaire (France)." Aix-Marseille 3, 2002. http://www.theses.fr/2002AIX30033.

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Abstract:
Les données provenant de 21 peuplements de pin d'Alep ont permis de calculer un indice synthétique de croissance qui exprime les variations inter-annuelles de productivité. Pour chaque peuplement, trois types de modèles de croissance (climatique, bioclimatique et biogéochimique) ont été confrontés aux observations et validés. Le modèle biogéochimique n'est pas sensible aux changements climatiques mais simule une très forte augmentation de la productivité liée à l'augmentation du taux de CO2. Le modèle climatique simule une forte augmentation de productivité liée à l'augmentation des températures printanières. Le modèle bioclimatique simule une diminution significative de la productivité liée à une augmentation de la sécheresse estivale. La réaction d'un peuplement dépend des conditions stationnelles. L'exposition détermine le bilan thermique alors que la pente, la capacité hydrique du sol et la perméabilité du sous-sol contraignent le bilan hydrique<br>Data from 21 Aleppo pine stands have allowed to calculate a synthetic growth index which expresses inter-annual productivity variations. For each stand, three types of models (climatic, bioclimatic and biogeochemistry) have been confronted to the observations and validated. The biogeochemistry model is not sensitive to climatic changes but simulates a strong productivity increase linked to the increase of CO2 rate. The climatic model of growth simulates, in response of climatic change, a strong increase of productivity linked to the increase of spring temperatures. The bioclimatic model simulates a significant decrease of productivity linked to the increase of summer drought period. The response of a stand depends on the site conditions. The exposure, in fact, determines the thermal balance when the slope, the soil water capacity and the permeability of the substratum constraint the water balance
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Michel, Clio. "Rôle du déferlement des ondes de Rossby dans la variabilité climatique aux latitudes tempérées." Thesis, Toulouse, INPT, 2012. http://www.theses.fr/2012INPT0091/document.

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Abstract:
L'objectif de cette thèse a été d'analyser la dynamique de l'interaction entre les ondes baroclines (ou rail des dépressions) et la variabilité basse fréquence de l'atmosphère aux moyennes latitudes. Deux approches distinctes ont été suivies pour étudier le rôle des déferlements d'ondes baroclines sur les courants-jets, l'une reposant sur les données réanalysées et l'autre sur des simulations numériques. La première partie de la thèse a plus précisément consisté à étudier le lien entre les déferlements d'ondes de Rossby et les quatre régimes de temps sur l'Atlantique Nord en hiver en utilisant les réanalyses ERA40. Le calcul des fréquences d'occurrence des déferlements d'ondes a montré que ceux-ci tendent généralement à renforcer les régimes sauf le blocage scandinave qui est détruit par du déferlement cyclonique au sud du Groenland. Ensuite, les précurseurs des transitions entre régimes de temps ont été identifiés. Le premier précurseur est relié à la propagation linéaire d'anomalies basse fréquence (période supérieure à 10 jours). Ce précurseur n'est pas systématique mais il survient durant la transition du régime zonal vers le blocage environ une semaine avant ce dernier où il prend la forme d'un train d'ondes quasi-stationnaire excité par des anomalies convectives dans l'Atlantique subtropical. Le second précurseur plus systématique intervient au niveau des interactions non-linéaires entre les tourbillons transitoires haute et basse fréquences et a pu être relié aux déferlements d'ondes. La formation et la destruction du blocage scandinave ont ensuite été plus particulièrement étudiées en analysant respectivement les transitions préférentielles du régime zonal au blocage et du blocage vers l'anticyclone groenlandais en lien avec les dépressions de surface et les déferlements d'ondes. Les dépressions de surface atteignent les mêmes intensités pendant la formation et la destruction du blocage mais ne suivent pas les mêmes trajectoires. Pendant la formation du blocage, les dépressions de surface ont des trajectoires rectilignes se dirigeant vers le nord de la Scandinavie et sont liées à un déferlement anticyclonique. Pendant la destruction du blocage, les trajectoires des dépressions de surface sont courbées sur l'Atlantique Nord en direction du Groenland et sont reliées à du déferlement cyclonique qui favorise ainsi l'apparition de l'anticyclone groenlandais. Notre analyse suggère que cette différence de comportement provient de la forme de l'écoulement basse fréquence qui n'est pas le même pendant la formation et la destruction du blocage et qui favorise un certain type de déferlement plutôt qu'un autre. Dans la seconde partie de la thèse, nous avons analysé le lien entre les températures de surface de la mer (SSTs) et le comportement du rail des dépressions avec le modèle de circulation générale de l'atmosphère Arpège-Climat en mode aquaplanète pour mieux comprendre les téléconnexions telles que l'Oscillation Arctique et/ou l'Oscillation Nord-Atlantique d'un point de vue idéalisé<br>This thesis aims at analyzing the dynamics of the interaction between baroclinic waves (stormtrack) and the atmospheric low-frequency variability at midlatitudes. Two different approaches have been followed to study the impact of baroclinic wave breakings on jet-streams, one using reanalysis data and the other numerical simulations of a climate model. The first part of the PhD dealt with the link between Rossby wave breakings and the four weather regimes over the North Atlantic in winter using ERA40 reanalysis. The calculation of wave breaking frequencies showed that wave breakings tend to reinforce weather regimes except the Scandinavian blocking which is destroyed by cyclonic wave breaking south of Greenland. Then, precursors of weather regime transitions have been identified. The first precursor is linked to the linear propagation of low-frequency anomalies (period greater than ten days). This is not a systematic precursor but it occurs during the zonal to blocking transition about one week before this latter and is related to a quasi-stationary wave train excited by convective anomalies in the North Atlantic subtropics. The systematic second precursor is related to non-linear transient eddy interactions and has been linked to Rossby wave breakings. The link between the surface cyclones, Rossby wave breakings and the formation and decay of the Scandinavian blocking has been more precisely studied through the preferential transitions from the zonal weather regime to the blocking and from the blocking to the Greenland anticyclone. During the formation and decay of the blocking, surface cyclones reach the same intensities but do not follow the same trajectories. During the blocking formation, surface cyclones follow straight trajectories toward the north of Scandinavia and are linked to an anticyclonic wave breaking. Whereas during the blocking decay, surface cyclones trajectories are curved over the North Atlantic toward Greenland and are linked to a cyclonic wave breaking favouring the Greenland anticyclone formation. Our study suggests that this difference of behavior comes from the shape of the low-frequency flow which is not the same during the formation and the decay of the blocking and which can favour a particular type of wave breaking rather than another. The second part dealt with the link between sea surface temperatures (SSTs) and the storm-track in the atmospheric general circulation model Arpège-Climat in aquaplanet mode to better understand teleconnections such as the Arctic Oscillation and/or the North Atlantic Oscillation from an idealized point of view. We performed a sensitivity analysis of the eddy-driven jet variability to various stationary SST profiles
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Portier-Fozzani, Fabrice. "Etude de la couronne solaire en 3D et de son évolution avec SOHO/EIT." Phd thesis, Université de Nice Sophia-Antipolis, 1999. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00089354.

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Abstract:
Pour mieux comprendre les structures de la couronne solaire de température élevée et leurs évolutions, des méthodes de vision à 3 dimensions à partir des images EUV de SOHO/EIT ont été développées. Des anaglyphes ont servi à mieux comprendre le rôle du champ magnétique et des intéractions entre champs<br />fermés et ouverts. Il est apparu que la reconnection entre des trous coronaux (CH) et des régions actives (AR) peut expliquer certaines disparitions de boucles coronales fermées. De plus, des analyses multi-instruments ont montré que la structuration des<br />CHs résulte parfois de changements dans l'activité magnétique voisine.<br />Les mesures d'incertitudes sur les reconstructions par stéréovision n'ont pas permis de valider une méthode générale pour visualiser la couronne globalement en 3D. Par contre, le principe a pu être utilisé avec succès pour la reconstruction en 3 dimensions de boucles coronales. Ainsi après analyse des paramètres physiques de 30 boucles EUV de températures intermédiaires d'une région active, il est apparu que contrairement aux boucles chaudes en X, elles étaient en équilibre hydrostatique.<br />Les boucles d'une région active émergentes sont apparues comme se détorsadant au fur et à mesure de son grandissement ce qui correspond à un transfert de l'hélicité.<br />Des corrélations entre des brusques détorsadages et des éruptions ont aussi été établis dans les cas où la torsion initiale est trop importante et permet le développement<br />d'instabilités.<br />Ces études 3D vont pouvoir permettre de mieux contraindre les bilans énergétiques pour le chauffage coronal gràce à la conservation de l'hélicité et d'améliorer la prévision de la météorologie spatiale. L'utilisation de techniques d'imageries adaptées (comme<br />le dégrillage ou le Modèle de Vision Multi-échelle) a permis de faire ressortir certains détails dans la formation de CMEs par exemple.
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Duffourg, Fanny. "Sources et transports d'humidité pour les évènements de pluies intenses en région méditerranéenne : caractérisation et assimilation à mésoéchelle de radiances satellitaires infrarouges." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00589055.

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Abstract:
Ce travail de thèse vise à progresser dans la compréhension et la prévision des épisodes de pluies intenses en région méditerranéenne. Cet objectif a été poursuivi sous deux angles. Nous avons tout d'abord documenté les propriétés de l'alimentation en vapeur d'eau des systèmes fortement précipitants méditerranéens en identifiant son origine et les caractéristiques de son transport à l'aide de simulations de mésoéchelle. Sur un ensemble de 10 épisodes, diverses sources d'humidité ont été identifiées et leur contribution respective caractérisée. Les trajectoires privilégiées du transport d'humidité depuis les sources extérieures lointaines et au-dessus de la Méditerranée ont été déterminées. Nous avons ensuite cherché à améliorer la description de l'humidité dans les modèles de prévision numérique du temps à échelle convective en proposant de nouveaux opérateurs d'observation plus réalistes pour l'assimilation des radiances satellitaires infrarouges. Cela a permis d'améliorer la simulation des équivalents-modèle de ces mesures dans la bande spectrale vapeur d'eau en filtrant les gradients d'humidité de fine échelle.
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