Impact du vent sur la circulation hydrodynamique dans le Golfe du Lion : modélisation haute résolution PDF Download
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Book Description
L’hydrodynamique du Golfe du Lion, situé en Méditerranée Nord Occidentale, fait intervenir de nombreux processus physiques, présentant des échelles de variabilité spatiale et temporelle très hétérogènes. La plupart de ces processus sont générés en réponse aux conditions atmosphériques et en particulier au forçage du vent. Ce travail de thèse contribue à la compréhension de cet impact sur les processus de petite échelle et met en évidence l’intérêt de la haute- résolution de ces forçages. Dans un premier temps, une étude de processus a permis de mettre en évidence l’influence du vent sur la génération d’un tourbillon méso- échelle situe à l’Est du golfe, précédemment observe par radars HF. Les influences respectives de la bathymétrie, des effets de flottabilité et de la circulation générale ont également été évaluées à l’aide de configurations idéalisées du modèle hydrodynamique MARS3D. Dans un deuxième temps, différents modèles atmosphériques, de résolutions différentes, ont été comparés en tant que forçage d’un modèle hydrodynamique réaliste du Golfe du Lion. D’un point de vue énergétique, les mouvements inertiels de la couche de surface, les oscillations de la thermocline et la variabilité méso- échelle de l’océan sont amplifiés avec le modèle atmosphérique haute résolution AROME. Cette étude a également permis de mettre en évidence l’importance de la variabilité spatiale du vent pour la génération de l’upwelling au Nord du plateau et les intrusions le long de la cote Ouest.
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L’hydrodynamique du Golfe du Lion, situé en Méditerranée Nord Occidentale, fait intervenir de nombreux processus physiques, présentant des échelles de variabilité spatiale et temporelle très hétérogènes. La plupart de ces processus sont générés en réponse aux conditions atmosphériques et en particulier au forçage du vent. Ce travail de thèse contribue à la compréhension de cet impact sur les processus de petite échelle et met en évidence l’intérêt de la haute- résolution de ces forçages. Dans un premier temps, une étude de processus a permis de mettre en évidence l’influence du vent sur la génération d’un tourbillon méso- échelle situe à l’Est du golfe, précédemment observe par radars HF. Les influences respectives de la bathymétrie, des effets de flottabilité et de la circulation générale ont également été évaluées à l’aide de configurations idéalisées du modèle hydrodynamique MARS3D. Dans un deuxième temps, différents modèles atmosphériques, de résolutions différentes, ont été comparés en tant que forçage d’un modèle hydrodynamique réaliste du Golfe du Lion. D’un point de vue énergétique, les mouvements inertiels de la couche de surface, les oscillations de la thermocline et la variabilité méso- échelle de l’océan sont amplifiés avec le modèle atmosphérique haute résolution AROME. Cette étude a également permis de mettre en évidence l’importance de la variabilité spatiale du vent pour la génération de l’upwelling au Nord du plateau et les intrusions le long de la cote Ouest.
Author: Anne Molcard Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 142
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LES PREMIERS PAS D'UN MODELE AUX ELEMENTS FINIS SPECTRAUX SONT PRESENTES. CETTE TECHNIQUE NUMERIQUE ASSOCIE LA GRANDE FLEXIBILITE GEOMETRIQUE DES ELEMENTS FINIS QUI PERMET UNE BONNE REPRESENTATION DU DESSIN COTIER, AVEC LA HAUTE PRECISION DU DEVELOPPEMENT SPECTRAL. DE PLUS CETTE METHODE S'ADAPTE NATURELLEMENT ET EFFICACEMENT SUR LES MACHINES PARALLELES, QUI S'AVERENT AUJOURD'HUI INDISPENSABLES POUR RENDRE LES SIMULATIONS REALISTES (VU LE GRAND NOMBRE DE DEGRES DE LIBERTE DU SYSTEME OCEANIQUE). LA PREMIERE PARTIE DE CE TRAVAIL A CONSISTE EN L'OPTIMISATION DU CODE PARALLELE SUR LA MACHINE CRAY T3D. CETTE OPERATION A PERMIS D'OBTENIR DEUX RESULTATS IMPORTANTS : L'OBTENTION D'UN MODELE TRES PERFORMANT AVEC DES RESOLUTIONS ELEVEES, ET CONTRAIREMENT AUX RESULTATS TRADITIONNELS DES MODELES PARALLELISES, L'INDEPENDANCE DE LA DECOMPOSITION DU DOMAINE DE CALCUL PARMI LES PROCESSEURS. L'APPLICATION SCIENTIFIQUE A CONSISTE EN L'ETUDE DE LA CIRCULATION DE LA MER MEDITERRANEE. L'INTERET DE CE BASSIN RESIDE DANS LA PRESENCE DE LA PLUPART DES PHENOMENES OCEANIQUES SUR SA RELATIVEMENT FAIBLE ENVERGURE, D'OU SON APPELLATION DE MER LABORATOIRE. LE CARACTERE BIDIMENSIONNEL DU MODELE (A GRAVITE REDUITE) N'AUTORISE QUE LA SIMULATION DU PREMIER MODE BAROCLINE : ON ETUDIE LE MOUVEMENT DE LA COUCHE HOMOGENE SUPERIEURE FORCEE PAR LE VENT. PLUSIEURS SIMULATIONS SONT PRESENTEES AVEC DES FORCAGES DE VENTS CLIMATOLOGIQUES ET DES VENTS REALISTES A HAUTE FREQUENCE ET MONTRENT LA GRANDE VARIABILITE SAISONNIERE ET INTERANNUELLE DE LA CIRCULATION. DES EXPERIENCES DE PROCESSUS (VENT FILTRE, ANNULATION DE L'EFFET BETA, INTENSITE DU VENT DOUBLEE, IMPACT DES TERMES NON-LINEAIRES, DIFFERENTES FREQUENCES DE FORCAGE) MONTRENT QUE CERTAINES STRUCTURES SONT DUES AU VENT ET A SA VARIABILITE (GYRE DU GOLFE DU LION, DE LA MER TYRRHENIENNE, DE RHODES ET DE MERSA-MATRUH). LE COURANT COTIER EST ASSOCIE A DES ONDES QUI PARCOURENT LES BASSINS OCCIDENTAL ET ORIENTAL EN SIX MOIS ENVIRON. CECI CORRESPOND A UNE VITESSE DE L'ORDRE DE 1 M/S, COMPARABLE A LA VITESSE MOYENNE D'UNE ONDE INTERNE DE KELVIN. LE TRANSPORT DES INFORMATIONS S'EFFECTUERAIT AINSI D'UN BASSIN A L'AUTRE A TRAVERS LE CANAL DE SICILE. LA HAUTE RESOLUTION AUTORISEE PAR LE MODELE A REVELE POUR LA PREMIERE FOIS DES STRUCTURES DE PETITE ECHELLE (MESO-ECHELLE DE L'ORDRE DE 50KM) DIRECTEMENT COMPARABLE AUX OBSERVATIONS. LA NON-LINEARITE DES EQUATIONS PERMET AUSSI LA FORMATION DE TOURBILLONS ASSEZ PERSISTANTS ENTRE LES COTES ET LES COURANTS QUI LES LONGENT. L'EVOLUTION DE CES TOURBILLONS CONSTITUE UNE COMPOSANTE SUPPLEMENTAIRE DE LA VARIABILITE SAISONNIERE ET INTERANNUELLE DU BASSIN.
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CETTE THESE ETUDIE LA DYNAMIQUE DANS LE GOLFE DU LION DURANT L'ETE. LA PERIODE DE CALME SUIVANT UN COUP DE VENT EST ETUDIEE DANS DES EXPERIENCES ACADEMIQUES SUR LA CIRCULATION INDUITE PAR LE VENT, SANS INFLUENCE DE LA CIRCULATION GENERALE. NOUS RETROUVONS L'IMPORTANCE DE LA GEOMETRIE DE LA LIGNE DE COTE DANS LA LOCALISATION DISCRETE DES ZONES D'UPWELLING. LE JET COTIER BAROCLINE DEVIENT INSTABLE PENDANT LA PERIODE DE CALME ET DONNE NAISSANCE A DES MEANDRES. A LA FIN DU VENT UNE ONDE DE KELVIN DE FORTE AMPLITUDE INDUIT L'INVERSION DU JET BAROCLINE DANS LA ZONE DE DOWNWELLING. LES MEANDRES DU JET SONT ALORS ANALYSES DANS LE CADRE SIMPLIFIE D'UN BASSIN ZONAL PERIODIQUE. EN PRESENCE DE LA FORTE COMPOSANTE BAROTROPE INDUITE PAR LE VENT ET AVEC DU FROTTEMENT SUR LE FOND, LA CONDITION AU FOND IMPOSEE DANS LE SCHEMA TKE STANDARD INDUIT UNE FORTE PERTURBATION DE L'ECOULEMENT. UNE FORMULATION QUADRATIQUE DE LA CONDITION AU FOND A DONC ALORS ETE UTILISEE. NOUS METTONS EN EVIDENCE LA NATURE MIXTE DES INSTABILITES BAROCLINES AU SEIN DU JET : ELLES SONT EN EFFET TOUT D'ABORD DE TYPE FRONTAL PUIS EVOLUENT VERS UNE STRUCTURE BAROCLINE CLASSIQUE SOUS L'EFFET DU FROTTEMENT. DES INSTABILITES DE TYPE BAROTROPE OU KELVIN-HELMOTZ APPARAISSENT DANS L'EXPERIENCE AVEC FROTTEMENT ET PERMETTENT L'EXTENSION DES MEANDRES. LA DERNIERE PARTIE DE CETTE THESE PRESENTE UNE SIMULATION REALISTE DE LA CIRCULATION DANS LE GOLFE. POUR ETUDIER LE ROLE DE LA CIRCULATION GENERALE, NOUS AVONS REALISE UN EMBOITEMENT PASSIF D'UN MODELE REGIONAL A HAUTE RESOLUTION DANS UN MODELE DE CIRCULATION GENERALE DE LA MEDITERRANEE OCCIDENTALE. APRES UN DESCRIPTIF DES ALGORITHMES, NOUS PRESENTONS L'INTERET DE L'UTILISATION D'UN MODELE FIN : LES COURANTS SONT PLUS ENERGETIQUES ET LES FRONTS SONT NETTEMENT INTENSIFIES. LES SIMULATIONS OBTENUES POUR L'ETE 94 SONT AINSI EN TRES BON ACCORD AVEC LES MESURES IN SITU. LA CIRCULATION GENERALE APPARAIT COMME UN REGULATEUR IMPORTANT DE LA VARIABILITE THERMIQUE DE LA ZONE COTIERE.
Author: Gaël André Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 203
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Cette thèse s'articule principalement autour de la théorie des codes et des fonctions booléennes liés à la cryptographie. Deux axes sont suivis : la première partie est dédiée à la non-linéarité des fonctions booléennes, alors que la deuxième partie présente des applications en cryptographie d'objets provenant de ces théories. Motivé par la conjecture de Patterson et Wiedemann, nous proposons une généralisation de la construction par réunions d'orbites suivant l'action d'un groupe, où la minimisation de l'amplitude spectrale se ramène à deux sous-problèmes que nous étudions : l'estimation de sommes de Gauss et l'estimation de sommes d'exponentielles incomplètes. Plusieurs conditions et pistes de résolution de la conjecture sont alors détaillées. Ce travail nous permet de construire a sympto tique ment des fonctions de non-linéarité plus élevée que la moyenne et nous obtenons de plus, suivant ce principe, un exemple de recollement quadratique hautement non-linéaire proche de la borne de Patterson et Wiedemann en dimension 15. Dans la deuxième partie, nous portons tout d'abord notre attention sur des protocoles cryptographiques dits à faibles ressources. Des fonctions booléennes résistantes à la cryptanalyse différentielle sont utilisées afin de protéger le protocole HB+ d'une attaque par le milieu. À partir d'un deuxième protocole basé sur un principe de bruitage, nous effectuons un parallèle avec la théorie du canal à jarretière de Wyner, ce qui permet d'accroître la sécurité. D'autre part, dans le cadre de l'authentification de données variables dans le temps, une adaptation du cryptosystème de McEliece est détaillée afin de contrôler l'accès aux fonctions de vérification.
Author: Gaël André Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages :
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La dynamique des échanges de masses d'eau entre le plateau du Golfe du Lion et le large est soumise à une grande variété de processus physiques agissant à différentes échelles spatio-temporelles sur la circulation. Ce travail de thèse basé sur la modélisation réaliste de deux années distinctes apporte une contribution à une meilleure connaissance de la circulation et des processus hydrodynamiques en mer Méditerranée Nord-Occidentale et dans le Golfe du Lion. Dans un premier temps, la modélisation de l'année 2001 réalisée sur le bassin Nord-Ouest Méditerranéen a été confronté à des mesures satellites de température de surface de la mer (SST) et à la climatologie MEDATLAS. Ces comparaisons ont montré un bon accord en termes de structure et de variabilité saisonnière de la circulation à grande échelle. A plus petite échelle, plusieurs processus agissant sur le plateau et au niveau de la pente continentale du Golfe du Lion ont été étudiés en comparant les résultats du modèle aux mesures satellites de SST et de Chlorophylle. Dans un deuxième temps, une configuration améliorée a été utilisée en complément des mesures récoltées durant la campagne ECOLOPHY (Juin et décembre 2005) pour étudier la variabilité méso-échelle engendrée sur le front côtier du Courant Nord (CN). Les mesures des mouillages ADCP, d'une durée d'un an, ont montré une intensification de l'activité méso-échelle en hiver due aux changements de la structure du courant et à l'effet du vent local. Les fluctuations de courant, mises en évidence par la formation de méandres et de tourbillons, ont été attribuées à des instabilités baroclines et barotropes. Enfin, nous avons montré, à l'aide de tests de sensibilité, l'influence du forçage de vent et de la bathymétrie sur la génération de ces instabilités.
Author: Cléa Denamiel Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 418
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En zones pré-littorales micro tidales (entre -2 m et -90 m de profondeur), lors d'événements de tempête, caractérisés par la présence de fortes houles, les modèles de circulation côtière "classiques" n'arrivent pas à reproduire les courants 3D mesurés. Le but de cette étude est de mettre en place un modèle numérique tridimentionnel, nommé RESYFE, capable de rendre compte des effets de la houle sur la circulation lors des tempêtes. Pour ce faire deux modèles largement validés, SYMPHONIE et REF/DIF, ont été couplés suivant la théorie développée par Mellor (2003). Après avoir réalisé différentes études de sensibilité du modèle RESYFE, les résultats du modèle ont été confrontés à des mesures de courant réalisées durant deux tempêtes distinctes dans le golfe du Lion, l'une en novembre 1999 dans la baie de Banyuls et l'autre en février 2004 devant l'embouchure de la Têt. Une application sur le golfe d'Aigues-Mortes permet de rendre compte de l'effet des tempêtes académiques sur le transport sédimentaire modélisé selon Soulsby (1997). Enfin, l'utilisation de RESYFE sur une application au Jurassique, montre qu'un tel modèle peut aussi permettre de confirmer les hypothèses des sédimentologues
Author: Patrick Marsaleix Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 85
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UN MODELE OCEANIQUE TRIDIMENSIONNEL AUX EQUATIONS PRIMITIVES EST DEVELOPPE ET APPLIQUE A LA DESCRIPTION DES COURANTS DANS LE GOLFE DU LION. LES PROBLEMES NUMERIQUES POSES PAR LA REPRESENTATION DES FORTES PENTES BATHYMETRIQUES DANS UN MODELE AUX COORDONNEES SIGMA, SONT TRAITES PAR UNE METHODE REDUISANT LES ERREURS DE TRONCATURE DES SCHEMAS DE DIFFERENCIATION. LES SIMULATIONS DU COURANT LIGURO-PROVENCAL-CATALAN REALISEES EN L'ABSENCE DE VENT, PERMETTENT DE RETROUVER LES ORDRES DE GRANDEURS OBTENUS EXPERIMENTALEMENT, EN CE QUI CONCERNE LA VEINE PRINCIPALE LONGEANT LE TALUS. LES SIMULATIONS DE LA CIRCULATION INDUITE PAR VENT FORT METTENT EN EVIDENCE DES PROCESSUS D'UPWELLING COTIERS OBSERVES PAR LA TELEDETECTION SATELLITAIRE, AINSI QUE DES SYSTEMES TOURBILLONNAIRES ANTICYCLONIQUES ORGANISES
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Le milieu côtier est une zone de transition entre continent et mer du large. Les interactions entre le courant Nord, composante de la circulation à l'échelle du bassin méditerranéen occidental, et la circulation côtière (upwelling côtier, formation d'eau dense, cascading. panache du Rhône,.. ) revêtent d'une importance capitale pour l'étude des échanges côte-large qui sont un facteur clef (et encore peu maîtrisé) des modifications du milieu marin à l'échelle climatique. Pour cette étude, on utilise le modèle OPA.9.0 MEMO en configuration côtiere avec une haute résolution horizontale (1,25km) et verticale (130 niveaux verticaux) sur une longue période 1990-2000. Deux problématiques sont au coeur de cette étude. Tout d'abord, l'étude en interannuel et à haute résolution du Golfe du Lion n'a jamais été effectuée et apparaît comme pertinente dans le cadre des échanges côte-large. Les sorties numériques nous permettent d'étudier la variabilité interannuelle des processus d'échanges afin de comprendre et de quantifier le bilan qui s'opère le long du talus. De plus, la mise en oeuvre et l'utilisation d'OPA sur cette zone a permis d'évaluer les possibilités et les limites du modèle en zone côtière microtidal ; ce qui est en accord avec les besoins actuels de la communauté scientifique (Mercator. Meisea, Godae) qui cherche à inclure les zones côtières dans les systèmes de prévisions.
Author: Collectif Publisher: IRD Éditions ISBN: 2709922207 Category : Nature Languages : en Pages : 736
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This book has been published by Allenvi (French National Alliance for Environmental Research) to coincide with the 22nd Conference of Parties to the United Nations Framework Convention on Climate Change (COP22) in Marrakesh. It is the outcome of work by academic researchers on both sides of the Mediterranean and provides a remarkable scientific review of the mechanisms of climate change and its impacts on the environment, the economy, health and Mediterranean societies. It will also be valuable in developing responses that draw on “scientific evidence” to address the issues of adaptation, resource conservation, solutions and risk prevention. Reflecting the full complexity of the Mediterranean environment, the book is a major scientific contribution to the climate issue, where various scientific considerations converge to break down the boundaries between disciplines.
Author: National Research Council Publisher: National Academies Press ISBN: 0309083400 Category : Science Languages : en Pages : 137
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Concerns over the potential ecological effects of fishing have increased with the expansion of fisheries throughout the marine waters of the United States. Effects of Trawling and Dredging on Seafloor Habitat describes how assessment of fishing impacts depends on gear type, number and location of bottom tows, and the physical and biological characteristics of seafloor habitats. Many experimental studies have documented acute, gear-specific effects of trawling and dredging on various types of habitat. These studies indicate that low mobility, long-lived species are more vulnerable to towed fishing gear than short-lived species in areas where the seabed is often disturbed by natural phenomena. Trawling and dredging may also change the composition and productivity of fish communities dependent on seafloor habitats for food and refuge. The scale of these impacts depends on the level of fishing effort. This volume presents color maps of fishing effort for all regions with significant bottom trawl or dredge fisheries-the first time that such data has been assembled and analyzed for the entire nation.
Author: Amandine Schaeffer
Author: Amandine Schaeffer
Author: Anne Molcard
Author: Stéphane Deleville
Author: Gaël André
Author: Gaël André
Author: Cléa Denamiel
Author: Patrick Marsaleix
Author: Clothilde Langlais
Author: Collectif
Author: National Research Council