Assimilation des observations pour la modélisation de la qualité de l'air PDF Download
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Author: Benjamin Gaubert Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages :
Book Description
Lors de ce travail de thèse, nous nous sommes focalisés sur l'assimilation des observations d'ozone de surface au sein du modèle CHIMERE sur le continent Européen à l'aide d'un filtre de Kalman d'Ensemble. Une première expérience d'assimilation a été présentée et évaluée pour un épisode de pollution photochimique. La comparaison entre l'analyse et la simulation de référence montre d'excellents résultats. On note en effet une amélioration pour l'ensemble des indicateurs statistiques et pour tous les types de stations. A partir de cette expérience, différents paramètres de l'algorithme d'assimilation ont été optimisés, en particulier la variance des erreurs d'observation et la variance/covariance de l'erreur d'ébauche. Nous avons alors employé différents diagnostics a posteriori réalisés dans l'espace des observations. Ces diagnostics nous ont permis d'estimer l'erreur modèle et d'observation et de vérifier leur cohérence avec les innovations obtenues. Enfin, nous avons étudié la possibilité de prescrire les valeurs diagnostiquées de ces erreurs au cours des cycles d'analyse et de prévisions. Il apparaît que les erreurs ont un cycle diurne marqué qu'il faut prendre en compte et qu'une part importante de l'erreur est causée par la représentativité spatiale. Par ailleurs, nous avons développé une approche basée sur la perturbation des paramètres physiques du modèle, mais qui ne génère pas assez de variabilité. Finalement, nous avons pu montrer la robustesse de ce système d'assimilation et la reproductibilité des résultats par rapport à ces paramètres, pour l'épisode de pollution et pour une expérience d'assimilation sur un été
Author: Benjamin Gaubert Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages :
Book Description
Lors de ce travail de thèse, nous nous sommes focalisés sur l'assimilation des observations d'ozone de surface au sein du modèle CHIMERE sur le continent Européen à l'aide d'un filtre de Kalman d'Ensemble. Une première expérience d'assimilation a été présentée et évaluée pour un épisode de pollution photochimique. La comparaison entre l'analyse et la simulation de référence montre d'excellents résultats. On note en effet une amélioration pour l'ensemble des indicateurs statistiques et pour tous les types de stations. A partir de cette expérience, différents paramètres de l'algorithme d'assimilation ont été optimisés, en particulier la variance des erreurs d'observation et la variance/covariance de l'erreur d'ébauche. Nous avons alors employé différents diagnostics a posteriori réalisés dans l'espace des observations. Ces diagnostics nous ont permis d'estimer l'erreur modèle et d'observation et de vérifier leur cohérence avec les innovations obtenues. Enfin, nous avons étudié la possibilité de prescrire les valeurs diagnostiquées de ces erreurs au cours des cycles d'analyse et de prévisions. Il apparaît que les erreurs ont un cycle diurne marqué qu'il faut prendre en compte et qu'une part importante de l'erreur est causée par la représentativité spatiale. Par ailleurs, nous avons développé une approche basée sur la perturbation des paramètres physiques du modèle, mais qui ne génère pas assez de variabilité. Finalement, nous avons pu montrer la robustesse de ce système d'assimilation et la reproductibilité des résultats par rapport à ces paramètres, pour l'épisode de pollution et pour une expérience d'assimilation sur un été
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Le sondeur infrarouge hyperspectral IASI (Interféromètre Atmosphérique de Sondage Infrarouge) est l'instrument qui fournit le plus d'observations satellitaires au modèle de Prévision Numérique du Temps (PNT) ARPEGE (Action de Recherche Petite Échelle Grande Échelle) à Météo-France. Ce capteur a été développé conjointement entre le CNES (Centre National d'Études Spatiales) et EUMETSAT (European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites) et est embarqué à bord des satellites défilants Metop-A, B et C. L'assimilation de ces observations requiert l'utilisation d'un Modèle de Transfert Radiatif (MTR) qui s'appelle RTTOV à Météo-France. Ce dernier utilise une connaissance a priori de l'état thermodynamique et chimique de l'atmosphère le plus probable pour simuler les observations IASI. À Météo-France, les champs d'ébauche thermodynamiques proviennent d'une prévision à courte échéance fournie par ARPEGE. Les ébauches de la composition chimique de l'atmosphère sont issues d'un unique profil vertical de référence pour chaque espèce chimique fourni par RTTOV. Cette approximation a un impact important sur la qualité des simulations et l'utilisation des observations satellitaires infrarouges pour la PNT. Les Modèles de Chimie Transport (MCT) sont capables de fournir des prévisions de la composition chimique de l'atmosphère. À Météo-France, ce MCT s'appelle MOCAGE. Ce travail de thèse propose une méthode permettant une meilleure assimilation des observations satellitaires infrarouges par un couplage des modèles météorologique et chimique. La première partie du travail consiste à évaluer la sensibilité des observations infrarouges à la chimie atmosphérique. Pour cela nous avons participé à la campagne de mesure APOGEE (Atmospheric Profiles Of GreenhousE gasEs) qui nous a permis de mesurer des profils in situ de CO2, CH4 et O3. Ces données ont été utilisées à la fois pour valider la qualité de nos simulations et comme données de vérification pour évaluer les prévisions de composition chimique atmosphérique issus de MCT. Nous avons par la suite encadré deux stagiaires de Master 1 pour réaliser une climatologie évolutive de CO2 afin d'améliorer l'utilisation des observations satellitaires infrarouges. De ces études, il ressort que la qualité des simulations dépend de la précision de l'ébauche chimique utilisée et que le constituant chimique ayant l'impact le plus important sur les simulations est l'ozone. La suite du travail de thèse s'est donc articulée autour de l'ozone. Une première étape a consisté à préparer l'assimilation de canaux IASI sensibles à l'ozone. [...].
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Connaître la Qualité de l'Air Intérieur (QAI) d'une ambiance est nécessaire pour répondre aux enjeux sanitaires et socio-économiques, liés à l'occupation des bâtiments, qui intéressent aussi bien le domaine public que le domaine privé. Les moyens de mesures de référence, généralement contraignants et coûteux, ne peuvent apporter, à eux seuls, une réponse aux besoins d'information QAI à grande échelle. Cette thèse s'intéresse à l'emploi de deux méthodes alternatives dans ce contexte, qui sont la modélisation et la mesure à bas coût, avec pour objectifs de lever certains freins à leur déploiement. Dans un premier temps, ce manuscrit décrit les développements numériques effectués afin d'enrichir une bibliothèque QAI de modélisation nodale, initiée à EDF R&D. Ceux-ci concernent principalement la modélisation de l'humidité et du dépôt particulaire au sein des ambiances intérieures. Afin d'évaluer la pertinence des choix effectués, ils ont fait l'objet d'un travail de validation par confrontation à des solutions analytiques, à des données expérimentales et à d'autres outils de modélisation. Une des problématiques majeures de ce type de modélisation est le choix des données d'entrée. Celui-ci peut avoir un impact important sur les résultats fournis par la modélisation et la question de leur représentativité se pose. La modélisation de différents cas d'étude monozones ou multizones, des secteurs résidentiel et tertiaire, a mis en évidence les avantages et les limites de l'outil développé vis-à-vis de la qualité des prédictions des concentrations en polluants gazeux et particulaires. Une analyse de sensibilité a permis d'identifier les paramètres clefs responsables de l'incertitude du modèle pour différentes configurations. Dans un second temps, une méthode innovante de mesure des particules, associant plusieurs compteurs de particules à bas coût avec un fonctionnement en nappe, a été développée. Celle-ci a permis de s'attaquer aux problématiques de fiabilité des données et de limite de détection de ces capteurs à bas coût. La conception de prototypes et l'application de la méthode au sein de différentes ambiances ont donné des résultats encourageants. Plusieurs pistes sont alors proposées afin de généraliser et de valider la robustesse de l'approche.
Author: Andrei Manea Damian Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 226
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Les citadins passant près de 90% de leurs temps à l'intérieur d'environnement clos, la contribution des environnements intérieurs à leur exposition globale à la pollution revêt une grande importance. Par la richesse des informations qu'elle peut offrir à un moindre coût, la simulation constitue assurément un moyen intéressant pour évaluer les concentrations en polluants auxquelles sont exposés les occupants de bâtiments. Deux questions fondamentales se posent néanmoins quant à la validité des codes de simulation actuellement disponibles. La première concerne la précision des résultats retournés puisque certains phénomènes affectant le transport des polluants demeurent mal connus et par conséquent ignorés ou mal représentés dans les outils de simulation. La deuxième question concerne la représentativité des résultats obtenus : alors que les codes dits monozone ou multizone considèrent l'hypothèse de mélange parfait de l'air, et donc des concentrations uniformes dans les pièces, la configuration du bâtiment comme son mode d'exploitation et de ventilation peuvent conduire à une forte hétérogénéité spatiale de la pollution intérieure. C'est autour de ses deux questions que se sont articulées les recherches. A partir d'un code de simulation considérant trois niveaux de découpage différents (Monozone, Bizone, Zonal avec 18 zones) et intégrant une représentation fine des interactions entre polluants et matériaux, nous avons qualifié l'impact sur la qualité de l'air intérieur des interactions polluants/parois, l'hétérogénéité des concentrations ambiantes en fonction du système de ventilation/conditionnement d'air mis en place, de la nature et du positionnement des sources d'émission, et l'influence du zonage sur la prédiction des expositions des occupants. Les résultats obtenus montrent que dans les configurations étudiées, les phénomènes de diffusion et de sorption qui prennent place au sein des matériaux constitutifs des parois contribuent à modifier de manière significative la distribution des concentrations dans l'ambiance et l'exposition calculée des occupants. Si l'hétérogénéité spatiale des concentrations est par ailleurs très variable suivant le type de ventilation et de source considérées, la confrontation des résultats issus des modèles bizone et 18 zones ne montrent globalement pas de grandes différences quant à l'exposition moyenne journalière calculée pour l'ensemble de la zone d'occupation.
Author: Mehrez Zribi Publisher: Elsevier ISBN: 0128180862 Category : Science Languages : en Pages : 352
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Water Resources in the Mediterranean Region summarizes and collates scientific developments around water resources in the Mediterranean socio-economic environment through a multidisciplinary framework synthesizing hydrology, hydrogeology, climate, bioclimatology, economics, and geography. As such, it provides essential information for any reader looking to learn more about the Mediterranean which is experiencing the impact of climate change and concurrent complex issues of anthropogenic effects, especially in agriculture and other resource uses. Water Resources in the Mediterranean Region covers different challenges in the issue of the evolution of water resources in the Mediterranean. It is intended for PhD students, research scientists, and managers interested in new solutions and approaches for water management and in the forecast of future water dynamics. Offers multidisciplinary content providing global visions of the challenges faced in the Mediterranean region Presents fundamental and operational studies, providing the reader with information on how to implement these actions and results themselves Written in a pedagogical manner, allowing for ease of reading for both researchers and water managers
Author: Gyles Iannone Publisher: University Press of Colorado ISBN: 1607322803 Category : Social Science Languages : en Pages : 489
Book Description
In The Great Maya Droughts in Cultural Context, contributors reject the popularized link between societal collapse and drought in Maya civilization, arguing that a series of periodic “collapses,” including the infamous Terminal Classic collapse (AD 750–1050), were not caused solely by climate change–related droughts but by a combination of other social, political, and environmental factors. New and senior scholars of archaeology and environmental science explore the timing and intensity of droughts and provide a nuanced understanding of socio-ecological dynamics, with specific reference to what makes communities resilient or vulnerable when faced with environmental change.Contributors recognize the existence of four droughts that correlate with periods of demographic and political decline and identify a variety of concurrent political and social issues. They argue that these primary underlying factors were exacerbated by drought conditions and ultimately led to societal transitions that were by no means uniform across various sites and subregions. They also deconstruct the concept of “collapse” itself—although the line of Maya kings ended with the Terminal Classic collapse, the Maya people and their civilization survived. The Great Maya Droughts in Cultural Context offers new insights into the complicated series of events that impacted the decline of Maya civilization. This significant contribution to our increasingly comprehensive understanding of ancient Maya culture will be of interest to students and scholars of archaeology, anthropology, geography, and environmental studies.
Author: Jeremy A. Sabloff Publisher: ISBN: Category : History Languages : en Pages : 552
Book Description
This book is a series of essays that offers a framework for the study of lowland Maya settlement patterns, surveying the range of interpretive ideas about ancient Maya remains.--Publisher's description.
Author: Cynthia Kristan-Graham Publisher: Dumbarton Oaks ISBN: 9780884023234 Category : History Languages : en Pages : 658
Book Description
This volume had its beginnings in the two-day colloquium, "Rethinking Chichén Itzá, Tula and Tollan," that was held at Dumbarton Oaks. The selected essays revisit long-standing questions regarding the nature of the relationship between Chichen Itza and Tula. Rather than approaching these questions through the notions of migrations and conquests, these essays place the cities in the context of the emerging social, political, and economic relationships that took shape during the transition from the Epiclassic period in Central Mexico, the Terminal Classic period in the Maya region, and the succeeding Early Postclassic period.
Author: Benjamin Gaubert
Author: Benjamin Gaubert
Author: Olivier Coopmann
Author: Charles-Florian Picard
Author: Andrei Manea Damian
Author: Mehrez Zribi
Author: Gyles Iannone
Author: Jeremy A. Sabloff
Author: Cynthia Kristan-Graham
Author: T. Patrick Culbert
Author: Flora S. Clancy