Analyse spatio-temporelle des champs de vents et de précipitations en milieu urbain PDF Download
Are you looking for read ebook online? Search for your book and save it on your Kindle device, PC, phones or tablets. Download Analyse spatio-temporelle des champs de vents et de précipitations en milieu urbain PDF full book. Access full book title Analyse spatio-temporelle des champs de vents et de précipitations en milieu urbain by Christelle Poirier. Download full books in PDF and EPUB format.
Author: Christelle Poirier
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages :
Get Book Here
Book Description
Author: Christelle Poirier
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages :
Get Book Here
Book Description
Author: Christelle Poirier
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 219
Get Book Here
Book Description
UNE CONNAISSANCE PRECISE DE LA VARIABILITE SPATIO-TEMPORELLE DES PRECIPITATIONS DE FORTES INTENSITES EST PRIMORDIALE POUR UNE BONNE GESTION DES RESEAUX D'ASSAINISSEMENT EN MILIEU URBAIN. EN EFFET, L'ESTIMATION DE LA PLUIE DITE EFFICACE EST IMPORTANTE POUR GERER LES VOLUMES D'EAU A FAIRE TRANSITER ET A TRAITER EN MILIEU URBAIN. L'ACCENT DANS CETTE ETUDE EST MIS PLUS PARTICULIEREMENT SUR LES RELATIONS ENTRE LES CONDITIONS DE SURFACE ET LES PHENOMENES CONVECTIFS A L'ECHELLE URBAINE, DONT LA CONNAISSANCE EST IMPORTANTE POUR L'EXPLICATION DES PRECIPITATIONS ET LA DISPERSION DES POLLUANTS. AU RESEAU DE 23 PLUVIOGRAPHES DE LA COMMUNAUTE URBAINE DU GRAND NANCY, 6 STATIONS DE MESURES METEOROLOGIQUES ONT ETE AJOUTEES, COMPLETEES PAR LES DONNEES DES STATIONS DE METEO-FRANCE ET DE AIRLOR. AFIN DE MIEUX APPREHENDER LES PROCESSUS MECANIQUES, PRINCIPAUX RESPONSABLES DE LA VARIABILITE SPATIALE DES PRECIPITATIONS EN MILIEU URBAIN, UNE ANALYSE FINE DES CHAMPS DE VENTS A ETE REALISEE. ON A OBTENU UNE TYPOLOGIE DES CHAMPS DE VENTS SUR L'AGGLOMERATION ET LEUR INTERACTION AVEC LES CONDITIONS METEOROLOGIQUES. L'ANALYSE DE LEUR OCCURRENCE MET EN AVANT L'EXISTENCE DE PERTURBATIONS A L'INTERIEUR DE CHAMPS DE VENTS BIEN HOMOGENES POUR DES JOURNEES D'ETE, CORRESPONDANT GENERALEMENT AU DECLENCHEMENT DE PHENOMENES ORAGEUX. L'INTERACTION ENTRE CHAMPS DE VENTS ET CHAMPS DE PRECIPITATIONS A EGALEMENT ETE MISE EN EVIDENCE LORS DE PHENOMENES DE CONVERGENCES GENERATEURS D'ASCENDANCES. LES CARTES D'EPISODES ORAGEUX DE FORTES INTENSITE MONTRE LEUR GRANDE VARIABILITE SPATIALE EN MILIEU URBAIN, ET LA DIVERSITE DES CONDITIONS METEOROLOGIQUES FAVORABLES A LEUR DEVELOPPEMENT, ET A LEUR GENERATION. L'ETUDE DETAILLEE DE 3 EPISODES ORAGEUX DE FORTES INTENSITES, COMBINEE A L'UTILISATION D'IMAGES RADAR PERMET UNE MEILLEURE CONNAISSANCE DE LEUR EVOLUTION ET DES PROCESSUS DE GENERATION, DE RECRUDESCENCE, OU DE DEGENERATION DE CES CELLULES EN MILIEU URBAIN.
Author:
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 133
Get Book Here
Book Description
Author: Nicolas Jeannin
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : en
Pages : 221
Get Book Here
Book Description
Ce manuscrit réunit les résultats d'études consacrées à la modélisation spatio-temporelle des affaiblissements de propagation dans la troposphere. La modélisation de ces affaiblissements est utile pour l'optimisation et le dimensionnement des dispositifs adaptatifs de gestion de la ressource des satellites de télécommunication opérant en bande Ka ou Q/V. Ce manuscrit est organisé autour de cinq articles de revues. Les deux premières contributions sont dédiées à la modélisation des distributions statistiques de contenus troposphériques en vapeur d'eau et en eau liquide à partir respectivement de mesures radiométriques et de bases de données climatiques. La troisième étude touche à l'évaluation des performances d'un système utilisant la diversité de site à partir de données de radar météorologique ; une étude de l'advection des champs précipitations et de son paramétrage par des sorties de modèles de prévision météorologique est également entreprise. Le quatrième article vise à établir une expression analytique de la distribution de la fraction d'une zone, d'une taille comparable à celle d'un faisceau satellite, affectée par la pluie ; ce modèle est établi en assimilant les champs de précipitations à des champs aléatoires. Le formalisme des champs aléatoires est repris dans le cinquième article qui propose une modélisation spatio-temporelle des champs de précipitations et des atténuations sous-jacentes à hautes résolutions et à l'échelle d'une couverture satellite continentale.
Author: Alexis Berne
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 215
Get Book Here
Book Description
Les régions du pourtour méditerranéen sont fréquemment soumises à des pluies violentes qui euvent engendrer des crues aux bilans humains et matériels catastrophiques. Ces récipitations onstituent l'objet d'étude de ce travail, qui s'appuie sur les données collectées à l'automne 998 à Marseille dans le cadre de l'expérimentation HIRE 98. L'analyse de mesures de deux adars locaux bande X a fourni des informations sur la pluie dans le plan vertical, notamment ar le profil vertical de réflectivité (PVR). Les structures spatiales et temporelles moyennes aractéristiques des précipitations méditerranéennes intenses sont ensuite estimées à l'aide des esures pluviométriques et radar bande S et bande X, par analyse géostatistique avec le ariogramme en 1 et 2 dimensions. Enfin, la simulation du fonctionnement hydrologique d'un nsemble de 8 bassins versants urbains et péri-urbains permet de quantifier l'impact de la ariabilité spatiale de la pluie sur les débits générés.
Author: Auguste Gires
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0
Get Book Here
Book Description
Les multifractals universels (UM) sont un outil puissant et abondement utilisé d'analyse et de simulation de champs géophysiques, comme la pluie, extrêmement variables sur une large gamme d'échelle. Ils sont basés sur le concept de cascade multiplicative qui repose sur la notion physique d'invariance d'échelle pour explorer le phénomène fondamental qu'est l'intermittence. Dans ce cadre, toute la variabilité du champ est caractérisée à l'aide de simplement trois paramètres qui ont en plus une interprétation physique. Dans cette thèse on utilise ce cadre théorique pour quantifier l'impact de la variabilité à petite échelle de la pluie en hydrologie urbaine. La première étape consiste à analyser la variabilité spatio-temporelle de données radar de précipitation à l'aide d'un modèle multifractal anisotrope simple. Divers évènements pluvieux sont analysés. Un comportement scalant a été observé sur deux gammes d'échelles séparées par une rupture à 16 km qui est discutée. Ces données sont globalement en accord avec un modèle spatio-temporel simple reposant un exposant d'anisotropie entre l'espace et de temps. Les résultats suggèrent une possible universalité des paramètres UM pour les précipitations. Cette thèse aborde également un autre aspect de l'intermittence, particulièrement important pour les longues séries temporelles pluviométriques, que sont les nombreuses mesures nulles de la pluie (c'est-à-dire un pixel où aucune pluie n'est relevée), i.e. les longues périodes sèches. L'ancienne question de la source de cette intermittence, et notamment la nécessité d'un modèle dédié, est revisitée. D'abord les effets d'un seuil sur un champ multifractal sont analysés et ensuite un « toy model » qui introduit des zéros au sein du processus de cascade et conditionnellement aux valeurs du champ est développé. Cela permet d'expliquer la plupart des comportements observés, e.g. les différences entre les statistiques évènementielles et globales. L'impact de la variabilité de la pluie est analysé à travers l'étude de la sensibilité de modèles d'hydrologie/hydraulique urbaine à la donnée de pluie. Deux bassins versants essentiellement urbains (un de 3 400 ha en Seine-Saint-Denis à proximité de Paris, et un de 900 ha à Londres) modélisés avec des modèles opérationnels semi-distribués sont pris comme cas d'études. Par ailleurs le modèle distribué Multi-Hydro (en développement au LEESU) est testé sur une portion de 145 ha du cas d'étude parisien. L'impact de la variabilité à petites échelles non mesurée des précipitations (i.e. se produisant à des échelles plus petites que 1 km en espace et 5 min en temps qui sont disponibles avec les données radar à bande C) est d'abord évalué. Ceci est réalisé par la génération d'un ensemble de pluie réaliste désagrégée en continuant stochastiquement le processus sous-jacent de cascade au-delà de l'échelle d'observation, puis la simulation de l'ensemble correspondant d'hydrographes. Il apparaît que la variabilité à petites échelles de la pluie engendre une variabilité hydrologique qui ne doit pas être négligée. De plus le modèle Multi-Hydro génère une variabilité plus importante et pas seulement au niveau du pic de débit, i.e. même pour les pluies modérées. Ces résultats mettent en lumière la nécessité d'installer des radars en bande X (dont la résolution est hectométrique) en milieu urbain. Dans un deuxième temps les outils multifractals sont employés sur les pluies et les débits simulés qui présentent aussi un comportement scalant. Il apparaît que le réseau d'assainissement transmet simplement la variabilité des précipitations sans l'atténuer, au moins en termes de statistiques multifractals.
Author: Myriam Traboulsi
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 466
Get Book Here
Book Description
Author: Benjamin Le Roy
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 200
Get Book Here
Book Description
Par ses caractéristiques physiques et géométriques, l'environnement urbain représente une modification profonde du milieu naturel. Ces transformations engendrent des impacts environnementaux et sociétaux déjà perceptibles, qui pourraient s'accentuer avec le changement climatique. La compréhension et l'évaluation de ces impacts et leurs évolutions futures nécessitent des outils de simulation et des scénarios climatiques adaptés à l'échelle de la ville. Certains modèles régionaux de climat atteignent aujourd'hui de très hautes résolutions horizontales permettant de représenter les villes et évaluer les impacts par une descente d'échelle dynamique. Mais leur mise en œuvre coûteuse limite la durée des simulations et le nombre de scénarios étudiés. D'autres méthodes, plus légères, permettent d'améliorer la résolution de ces modèles par une descente d'échelle statistique mais ne représentent pas les rétroactions de la ville sur le climat local. Cette thèse propose une méthodologie pour l'évaluation des impacts du changement climatique en ville, en termes de climat urbain, confort thermique, et demande énergétique, avec la région parisienne comme cas d'étude. Une première étape a consisté à faire un état des lieux de la climatologie urbaine de la région, à partir de longues séries d'observations spatialisées de température de surface, de température de l'air en surface et de précipitation. Des indicateurs de climat urbain innovants ont été proposés et calculés, pour l'analyse du climat passé de Paris, puis remobilisés dans la suite de la thèse pour l'évaluation des modèles et l'étude des évolutions avec le changement climatique. Dans une seconde étape, une méthode de descente d'échelle statistico-dynamique a été développée et testée sur la région parisienne pour combiner les tendances climatiques régionales avec l'effet thermique de la ville sur son environnement local. Les projections climatiques fournies par les modèles du programme EURO-CORDEX 0,11° de résolution) ont été corrigées quotidiennement par des champs atmosphériques issus d'une modélisation à haute résolution du climat urbain. Cette modélisation a été réalisée, dans une précédente étude, avec le modèle Meso-NH couplé au modèle de canopée urbaine TEB, pour un ensemble de situations météorologiques représentatives des types de temps locaux. Une évaluation sur la période passée 2000-2008 a montré la capacité de la méthode à représenter la variabilité spatiale et temporelle des îlots de chaleur urbains parisiens. Enfin, les forçages climatiques produits par cette méthode, avec une résolution spatiale kilométrique et une fréquence temporelle tri-horaire, ont été appliqués à la plateforme de modélisation des surfaces continentales SURFEX incluant TEB. Des simulations du climat urbain de la région parisienne ont été réalisées en continu sur la période 1976-2099 selon le scénario d'émission RCP8,5 ; TEB étant capable de simuler différents indicateurs d'impacts relatifs à la température, le confort thermique et la consommation d'énergie des bâtiments. La méthodologie complète a été comparée à des approches plus simples, sans descente d'échelle des forçages climatiques pour la prise en compte préalable des effets urbains. Cette étude a permis d'évaluer la sensibilité des résultats sur la période historique, et de montrer les apports de la méthodologie proposée pour l'évaluation des impacts. Les résultats ont ensuite été analysés sur tout le XXIe siècle pour quantifier l'évolution du climat urbain et des impacts associés sur la région parisienne sous l'influence du changement climatique.
Author: Jenny Dupuy
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 354
Get Book Here
Book Description
LA CONNAISSANCE FINE DE LA PLUIE SE REVELE ETRE UNE CONDITION PRELIMINAIRE A L'OPTIMISATION DE LA GESTION DES EAUX PLUVIALES URBAINES AUSSI BIEN QUANTITATIVE QUE QUALITATIVE. CETTE ETUDE S'INTERESSE A L'AGGLOMERATION LILLOISE ET LES DONNEES PROVIENNENT DE METEO-FRANCE, L'IRM DE BELGIQUE ET LA CUDL. LA PLUVIOMETRIE LOCALE EST ABORDEE PAR UNE APPROCHE STATIONNELLE A L'AIDE DES DONNEES D'UN PLUVIOGRAPHE A DES ECHELLES TEMPORELLES COURANTES QUI SONT INSUFFISANTES POUR REPONDRE AUX OBJECTIFS, ET IL EST DONC NECESSAIRE D'ETUDIER LA SEQUENCE PLUVIEUSE, DEFINIE PAR UN SEUIL DE DUREE DE TEMPS SEC ALLANT DE QUELQUES MINUTES A QUELQUES HEURES. UNE TYPOLOGIE A ETE MISE EN PLACE EN FONCTION DE CRITERES SIGNIFICATIFS VIS-A-VIS DES OBJECTIFS POURSUIVIS PAR LES GESTIONNAIRES DE RESEAUX D'ASSAINISSEMENT. L'APPROCHE SPATIALE, BASEE SUR UN RESEAU PLUVIOMETRIQUE COMPREND UNE ACP ET UNE CAH DES PRECIPITATIONS ANNUELLES PERMETTANT DE DEFINIR DES ZONES DE PLUVIOSITE HOMOGENE, UNE DEFINITION DU REGIME PLUVIOMETRIQUE MENSUEL MOYEN DE LA REGION LILLOISE, ET UNE ANALYSE INTEGRANT LA DIMENSION SPATIALE DES JOURS PLUVIEUX ET DES SEQUENCES PLUVIEUSES PAR UN CLASSEMENT MULTICRITERES SELON LEUR IMPACT SUR LES RESEAUX D'ASSAINISSEMENT, QUI SOULIGNE L'INADAPTATION DES DONNEES DE PLUVIOMETRES AUX BESOINS DES HYDROLOGUES URBAINS. DE NOUVEAUX OUTILS PLUS ADEQUATS ET COMPLEMENTAIRES SONT PRESENTES : RESEAU DE PLUVIOGRAPHES ET RADAR. IL S'AGIT DE VERIFIER SI L'UTILISATION DE L'IMAGERIE DU RADAR D'ABBEVILLE, ASSOCIEE A UN RESEAU PLUVIOGRAPHIQUE POUR L'ETUDE D'EPISODES PLUVIEUX EST ENVISAGEABLE. L'ANALYSE QUALITATIVE DES DONNEES RADAR POUR QUELQUES EPISODES EST BASEE SUR UN TEST D'INDEPENDANCE STATISTIQUE DONT LES RESULTATS SONT NUANCES : D'UNE TRES MAUVAISE ADEQUATION A UNE ADEQUATION CORRECTE. CES REPONSES DIFFERENCIEES SONT DETAILLEES A L'AIDE DE DEUX EXEMPLES MONTRANT QUE L'AGGLOMERATION LILLOISE SE SITUE EN LIMITE DE PORTEE DU RADAR.
Author: Ibrahim Seck
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0
Get Book Here
Book Description
Dans le contexte de changement climatique, les évènements météorologiques extrêmes sont appelés à augmenter en termes de fréquence et d'intensité. Conséquemment, le développement de systèmes d'alerte des crues soudaines est primordial pour les agglomérations urbaines. Cette thèse se penche sur deux volets de tels systèmes, à savoir l'amélioration des estimations quantitatives et la prévision immédiate des précipitations (moins de 6 heures) sur le bassin urbain « Clermont Ferrand-Riom », un bassin classé comme étant un territoire à risque important d'inondation. Deux instruments sont utilisés : le pluviomètre (réseau pluviométrique de la métropole Clermont Auvergne, et réseau pluviométrique de Météo France), et le radar météorologique (« petit » radar en bande X du Laboratoire de Météorologie Physique, et le réseau de radar ARAMIS de Météo-France). Sur le premier volet, on a examiné la performance des méthodes géostatistiques pour l'amélioration des estimations quantitatives des précipitations à haute résolution spatiotemporelle (5 minutes et 100 m), particulièrement deux méthodes multivariables (le krigeage avec dérive externe et la fusion conditionnée) pour la fusion des données radar en bande X avec les données pluviométriques locaux, et ce par type de précipitations (stratiforme, convectif ou mixte). Pour ce faire, une analyse variographique a été réalisée pour la détermination des variogrammes climatologiques caractéristiques de chaque type de précipitations. Il est en est ressorti que les estimations quantitatives des précipitations issues des données pluviométriques peuvent être améliorées de façon significative en utilisant les données radar comme variable secondaire avec les méthodes géostatistiques d'interpolation spatiale, en particulier pour la restitution de la variabilité des champs de précipitations. Deux méthodes de fusion de données radar ont également été examinées pour l'amélioration des estimations quantitatives de précipitations sur le bassin clermontois avec le radar en bande X et le produit PANTHERE (mosaïque de lames d'eau sur tout le territoire français avec une résolution de 5 minutes et 1 km avec le réseau de radars ARAMIS, essentiellement en bande C et S). La première vise à corriger les effets de l'atténuation entachant les champs en bande X en utilisant les mesures de réflectivités en bande C et S du produit PANTHERE, moins affectés par l'atténuation. La deuxième consiste à l'application de la méthode de correction quantile-quantile sur les champs de précipitations du radar en bande X pour tirer profit de la précision des mesures du produit PANTHERE. Notre évaluation de la performance de ces deux méthodes montre leur efficacité en termes de minimisation des biais des mesures du radar en bande X par rapport aux mesures pluviométriques.Dans le second volet, nous nous sommes intéressés à la capacité de notre radar en bande X à fournir des prévisions immédiates des précipitations malgré sa portée de 20 km seulement, nous avons donc appliqué une méthode « orientée objet » sur deux évènements pluvieux à partir d'images de cet instrument. Cette méthode se base sur l'identification des cellules précipitantes, la reconstitution de leurs trajectoires au fil du temps, et enfin l'extrapolation de leurs caractéristiques (comme la surface, la vitesse, la direction, le taux de précipitations moyen...) pour avoir des prévisions. Les vérifications des prévisions immédiates réalisées grâce au deux études de cas considérés montrent que les prévisions sont globalement correctes pour les échéances inférieures à 30 minutes, elles commencent à se détériorer au-delà. Les recherches menées dans le cadre de cette thèse montrent tout le potentiel que possèdent les « petits » radars pour l'estimation et la prévision immédiate des précipitations, en particulier pour les bassins urbains.
