Academic literature on the topic 'Circulation atmosphérique – Alpes (Sud)'

Le virus West Nile (VWN) est un flavivirus, transmis par des moustiques communs appartenant au genre Culex, selon un cycle moustique-oiseau-moustique. Le cheval et l’homme sont des culs de sacs épidémiologiques mais sont très sensibles à l’infection et peuvent développer une méningo-encéphalite sévère (dans moins d’un cas sur 10 chez le cheval et environ 1 cas sur 140 chez l’homme) quand ils sont piqués par des moustiques vecteurs. Le VWN est connu en France depuis les années 1960 et ses réémergences à la fin de l’été sont cycliques et peu prévisibles. Cependant depuis 2015, des pics estivaux avec des cas équins et/ou humains sont régulièrement reportés en France (2015, 2017, 2018 et 2019). L’année 2018, en particulier, a été caractérisée par une très forte circulation du virus en Europe mais aussi en France avec 13 cas équins et 27 cas humains et 3 nouveaux départements touchés (les Alpes-Maritimes et les départements de Corse). La même année, une nouvelle souche de lignée 2 a été isolée sur des rapaces souffrant d’affection nerveuse dans les-Alpes Maritimes et en Corse du Sud. Face à l’augmentation de la fréquence des infections chez le cheval ainsi qu’à l’extension de la zone de circulation du VWN, le vétérinaire doit privilégier la vaccination des équidés au printemps avant le début de la circulation virale, à minima dans les départements du Sud Est de la France et en Corse.

Situé à 980 m d’altitude sur la façade ouest du Vercors, ce site se trouve sur un passage naturel reliant la plaine de l’Isère à un important axe de circulation nord-sud donnant accès aux Hauts-Plateaux du Vercors et plus loin au bassin de la Drôme. Le Pas de l’Échelle a livré une stratigraphie de 4 m de hauteur comportant des niveaux archéologiques du Premier et du Second Mésolithique, du Néolithique ancien et moyen, du Bronze ancien et final, de l’âge du Fer et enfin de l’Antiquité tardive. Dans l’ensemble bien préservés des perturbations post-dépositionnelles, ces niveaux, qui correspondent à de courtes occupations humaines, ont été calés chronologiquement par 13 datations radiocarbones cohérentes entre elles. Cet article traite particulièrement des occupations du Mésolithique et de la question de la transition Méso-Néolithique. La comparaison avec les sites mésolithiques et de la transition néolithique du Vercors permet de mieux appréhender la fonction du site dans l’exploitation territoriale par les hommes. La question des ensembles mixtes Méso-Néolithiques sur une plage chronologique entre 6200 et 5400 Cal. BC est évoquée. Au Pas de l’Échelle, un tel ensemble est en effet en rupture sur le plan paléoenvironnemental tout comme dans la composition des industries lithiques, avec le Second Mésolithique sous-jacent. Enfin la séquence du Pas de l’Échelle est replacée dans un contexte régional qui regroupe six séquences stratigraphiques issues de gisements majeurs des Alpes du Nord et qui ont livré des niveaux d’occupations humaines s’échelonnant du Dryas ancien au Subboréal.

Le nom « alpe » d’origine prélatine, dont le radical alp signifie « montagne », est commun à tout le territoire en question. L’espace physique ainsi dénommé crée une série d’oppositions entre la plaine et la montagne, entre la ville et la montagne et entre les populations intra-alpines, dotées de connaissances spécifiques pour vivre dans cet espace, et les populations demeurant à l’extérieur des Alpes ou les traversant (voir aussi Monde alpin). Redécouvertes à l’époque des Lumières, dans un cadre positiviste, les Alpes deviennent un objet de spéculation philosophique (Rousseau 1761) et d’étude pour les sciences naturelles, notamment la biologie, et la médecine. L’apport de ces disciplines ne manqua pas d’influencer le regard porté par le monde urbain sur les Alpes, à partir de ce moment. En suivant l’exemple du philosophe et naturaliste Horace B. de Saussure (1779-1796), qui explora cette région à la fin du 18e siècle et qui accomplit l’ascension du mont blanc en 1787, un an après la première de Balmat et Paccard, les voyageurs anglais à leur tour découvrirent les Alpes et opposèrent la grandeur de ces paysages au côté misérabiliste des populations rencontrées, dans le cadre d’une sorte d’anthropologie spontanée empreinte d’idéologie, où les locaux sont perçus et décrits comme des survivances de sociétés primitives et donc étrangères à la nature sophistiquée de leurs observateurs. La naissance de l’alpinisme se situe dans ce contexte. En tant que paysage, les Alpes jouent un rôle important à l’âge romantique : Étienne Pivert de Senancour (1804) est le premier écrivain romantique à les avoir parcourues dans un but contemplatif. Objet contradictoire, les Alpes sont souvent peintes en vertu de leur beauté terrifiante. Au fil de voyages initiatiques, de découvertes et de rencontres, la vision romantique s’enrichit jusqu’à acquérir une dimension pédagogique, voire d’édification morale (Töpffer 1844), et nourrit encore en partie les représentations collectives de nos jours. Intégrées dans la société globale, les Alpes exercent un attrait sur le citadin depuis deux siècles. Celui-ci y projette tantôt la nostalgie d’un univers sauvage, tantôt le désir de conquérir et de domestiquer l’espace naturel. Les collections présentes dans quelques grands musées urbains font aussi partie de ce regard que les villes portent sur les Alpes, notamment au cours de la première moitié du 20e siècle. Tel est le cas des objets de la vie quotidienne réunis par Hippolyte Müller, fondateur du Musée Dauphinois, et par les plus de 8000 collectés par Georges Amoudruz, qui ont été acquis par le Musée d’Ethnographie de Genève. Ce n’est que plus récemment que les Alpes sont devenues un objet d’étude pour les géographes (Raoul Blanchard fonde en 1913 la Revue de géographie alpine) : les problématiques sociales, territoriales et environnementales des espaces montagnards sont au centre de ces recherches. Enfin, les anthropologues s’y sont intéressés aussi en privilégiant une approche qui combine l’étique et l’émique (voir Monde alpin). Terres de contrastes, les Alpes échappent à toute catégorisation trop stricte, tantôt appréhendées comme une unité qui efface les spécificités, tantôt comme un ensemble problématique : « un vaste territoire dont l'unité se décompose en un grand nombre de variétés régionales » que le géographe étudie en portant à la lumière « de multiples problèmes relatifs à de multiples pays » (Arbos 1922). Bätzing (2003, 2007) propose un essai de définition des Alpes en montrant la difficulté de la tâche à cause de l’absence de frontières claires, que ce soit sur le plan géographique ou sur le plan humain. Il désigne cette variabilité géographique comme l’origine du problème pour l’éclosion d’une politique alpine. Par exemple, la définition classique des Alpes en tant que massif au-delà de la frontière où poussent les arbres (1900-2200 mètres) est aujourd’hui contestée après la mise en évidence de l’existence de montagnes hautes, très arides et sans glaciers, qui ne rentrent pas dans cette définition. Quant à Fernand Braudel (1966) et Germaine Veyret-Verner (1949), qui introduisent la dimension sociale à travers les études démographiques, définissent les Alpes comme un espace isolé, à l’écart des bouleversements de l’histoire. Ces théories ont été depuis sérieusement remises en question, les archéologues ayant amplement démontré que déjà pendant la préhistoire les Alpes étaient le théâtre de passages et d’échanges. Une deuxième définition, qui est à la base de la loi anthropogéographique des Alpes théorisée par Philippe Arbos (1922), l’un des pères fondateurs de la géographie alpine, et de l’alpwirtschaft de John Frödin (1940), est centrée sur les notions de pente et de verticalité, impliquant une organisation humaine et une modalité d’exploitation de la montagne par étagements successifs où tout est lié dans un système d’interdépendance et de complémentarité. Cette définition est aussi partiellement dépassée : le système traditionnel s’est transformé (sédentarisation des populations, abandon de la montagne, nouvelles installations à cause du tourisme). D’ailleurs, le tourisme, qui semble une constante de l’espace alpin contemporain, n’est pourtant pas présent partout : le tourisme touche moins de 40 % des communes des Alpes (Bätzing 2007). D’autres façons de délimiter les Alpes font référence aux unités géographiques formées par les vallées (ayant chacune son histoire, son évolution et son organisation pour l’exploitation des ressources locales) ou par les groupements de massifs et de sommets (qui revêtent un intérêt notamment pour les alpinistes) : dans le premier cas les frontières passent par les cours d’eau, dans le deuxième par les sommets. Enfin, la division politico-administrative est une autre tentative de définition : les Alpes sont partagées et loties sur la base de subdivisions territoriales qui en ont fait « un facteur de séparation plus ou moins déterminant » (Fourny 2006), à la base de conflits, notamment lorsque les aires culturelles ne recoupent pas les délimitations politiques, ce qui est assez fréquent, étant donné que les unités de peuplement, de langue, de religion, se différencient dans les plaines et les vallées et non sur les lignes de crête. Le signe le plus manifeste en est la langue. En effet, les Alpes sont une vraie mosaïque de groupes linguistiques, ethniques et religieux : des populations de langue provençale du secteur sud-occidental aux populations slaves de l’extrémité orientale. Parfois la variation existe à l’intérieur de la même vallée et remonte au Moyen Âge, par exemple dans les vallées occitanes et francoprovençales du secteur occidental, versant italien. Dans certains cas, elle est la conséquence de mouvements migratoires, tels que l’expansion colonisatrice des Walser, qui en partant de l’Oberland bernois entre le 13e et le 15e siècle se sont implantés dans plus de cent localités alpines sur une région très large qui va de la Savoie au Vorarlberg (Weiss 1959, Zinsli 1976), ou les déplacements des paysans carintiens et bavarois qui occupèrent la partie supérieure de nombreuses vallées des Alpes orientales, italiennes et slovènes. Les situations de contact linguistique dans les Alpes orientales italiennes et slovènes ont fait l’objet d’études anthropologiques de la part de Denison (1968) et de Brudner (1972). Le problème des relations entre milieu physique et organisation sociale est au cœur des études sur les Alpes. Les études de Philippe Arbos (1922) sont une réaction au déterminisme largement partagé jusqu’ici par les différents auteurs et se focalisent sur la capacité humaine d’influencer et de transformer le milieu. Dans ce filon possibiliste s’inscrit aussi Charles Parain (1979). Germaine Veyret-Verner (1949, 1959) introduit la notion d’optimum, à savoir l’équilibre démographique résultant de la régulation numérique de la population et de l’exploitation des ressources locales. Bernard Janin (1968) tente de cerner le processus de transformation économique et démographique dans le Val d’Aoste de l’après-guerre jusqu’aux années 1960, dans un moment perçu comme crucial. D’autres études se sont concentrées sur l’habitat humain, notamment sur l’opposition entre habitats dispersés, typiques des Alpes autrichiennes, bavaroises et suisses (et plus marginalement des Alpes slovènes : Thomas et Vojvoda, 1973) et habitats centralisés, typiques des Alpes françaises et italiennes (Weiss 1959 : 274-296 ; Cole et Wolf 1974). Au lieu de focaliser sur la variabilité interne des phénomènes alpins et sur leurs spécificités culturelles, quelques chercheurs sous la direction de Paul Guichonnet (1980) tentent une approche globale des Alpes, en tant qu’entité unitaire en relation avec d’autres espaces physiques et humains. Cette approche se développe parallèlement à la transition qui s’opère au niveau institutionnel où les Alpes deviennent un objet politique et ne sont plus un assemblage de régions : en effet, avec la Convention alpine (1991), les Alpes acquièrent une centralité en Europe. Plutôt que les confins d’un territoire national, elles sont perçues comme des lieux d’articulation politique, une région de frontières. Dans cette optique, les Alpes sont étudiées sous l’angle des forces extérieures qui les menacent (transport, tourisme, urbanisation, pollution) et qui en font un espace complémentaire de l’urbain et nécessaire à la civilisation des loisirs (Bergier 1996). C’est ainsi que « le territoire montagnard tire sa spécificité non pas d’un “lieu” mais de la complexité de la gestion de ce lieu. » (Gerbaux 1989 : 307) Attentifs au nouvel intérêt que la société porte sur les Alpes, après l’orientation vers les problèmes urbains, les anthropologues étudient la mutation rapide que connaît cet espace. Gérald Berthoud et Mondher Kilani (1984) entreprennent des recherches sur les transformations des Alpes en démontrant comment l’axe tradition-modernité demeure central dans les représentations des Alpes, toutes d’origine urbaine, qui se succèdent au fil des siècles, à tel point que les phénomènes contemporains y sont toujours interprétés en fonction du passé. Kilani (1984) décrit les Alpes comme un puissant lieu d’identification et analyse les effets de la manipulation de cette image figée sur les communautés alpines, que ce soient les images négatives renvoyant à la montagne marginale et arriérée ou les images utopiques de la nature vierge et du berceau de la tradition. La question de l’aménagement des Alpes étant devenue cruciale, en vue de la promotion touristique et de la préservation des milieux naturels, Bernard Crettaz met l’accent sur cette nouvelle représentation des Alpes qui régit l’aménagement contemporain et introduit la notion de disneylandisation (Crettaz 1994). Parallèlement, la floraison de musées du territoire semble être un signal parmi d’autres de cette volonté des populations locales de se libérer des représentations urbaines, qui en ont longtemps affecté le développement en imposant un sens univoque dans la diffusion de la pensée, et de raconter à leur tour les Alpes. Enfin, une réflexion sur l’avenir et le devenir des Alpes s’amorce (Debarbieux 2006), sur la déprise humaine entraînant un ensauvagement généralisé et la reforestation massive, qui est en train de progresser vers le haut, au-delà des limites écologiques, à cause du réchauffement climatique. À cette déprise, s’oppose la densification de l’impact humain le long des grands axes de communication (Debarbieux 2006 : 458), une constante de l’histoire alpine à l’échelle des millénaires, ayant comme conséquence un contraste croissant dans l’accessibilité entre les différentes localités, les villes situées le long des couloirs de circulation devenant toujours plus proches les unes des autres (Tschofen 1999 ; Borsdorf & Paal 2000). Marginalisation progressive ou reconquête de l’espace et de l’héritage?

La spécialisation vitivinicole de la Valteline (Alpes Rhétiques, Lombardie, Italie) est une constante qui a caractérisé l’histoire de la vallée et de ses habitants depuis une époque très ancienne. La viticulture s’est imposée au cours du temps à travers l’aménagement en terrasses artificielles du versant rhétique, exposé au Sud et qui possède des conditions favorables à la vigne, malgré la forte inclinaison des pentes. Il s’agit d’un ouvrage colossal qui a duré plusieurs siècles et qui a permis le développement d’une vitiviniculture de qualité à partir du Haut Moyen-âge (dans les propriétés foncières des grands monastères ou des institutions ecclésiastiques). Au fil du temps, elle a surmonté plusieurs crises – environnementales, économiques, les guerres, les maladies de la vigne – sans perdre son label de qualité. La spécificité du paysage en terrasses réside dans l’extension de l’aire, dans sa continuité territoriale, dans son extension altimétrique, dans l’intensité de sa construction, dans son ancienneté, dans sa durée d’utilisation : des caractéristiques qui accordent aux artéfacts de la Valteline une quantité et une qualité telles que ce territoire présente un cas unique dans les Alpes. La réalisation des terrasses a totalement artificialisé la côte rhétique qui, ainsi, devint productive en générant un écart entre la valeur naturelle des sols (qui était souvent nulle, puisque il n’y avait que des roches) et leur capacité productive. L’aménagement du versant a conduit à la création d’une filière économique (culture de la vigne – vinification – commerce) qui a dominé la vie locale du XVe au XXe siècle.Les pratiques agronomiques de réalisation et d’utilisation des terrasses viticoles, fondamentales pour l’organisation économique et sociale locale, ont été essentielles pour la formation et l’existence de la société de Valteline. La viticulture reliait tous les partenaires sociaux : les paysans, engagés dans la réalisation des artéfacts et acceptant même des formes importantes d’auto-exploitation ; les propriétaires, dont la richesse dépendait de la rente foncière tirée de la surproduction obtenue sur des terrains pauvres et rares ; les professions libérales (médecins, avocats, notaires), les artisans, les artistes, qui même s’ils n’étaient pas liés aux activités agricoles, bénéficiaient de la richesse mise en circulation par la demande de biens et services des propriétaires fonciers. Tous les expressions de la société furent liées à l’aménagement en terrasses du territoire : juridiques (contrats agraires), agronomiques (techniques de culture, systèmes de production, cycles ergonomiques), « culture matérielle » des paysans (habitations, bâtiments utilitaires tels les pressoirs communautaires, outils), infrastructures (réseau routier, contrôle des eaux), constructions civiles et religieuses. Jusqu’à un passé récent, les difficiles conditions de vie des agriculteurs autant que le bien-être des propriétaires dépendaient de cette plus-value seulement permise par la réalisation de terrasses artificielles consacrées à la production de vins de haute qualité sur un territoire au départ morphologiquement hostile. Le principal marché de ces vins a toujours été le Nord des Alpes, notamment après le rattachement de la Valteline aux Ligues grisonnes (1512-1797). Cette caractéristique de la viticulture de la Valteline est évoquée par d’importantes archives, mais aussi par une bibliographie très diversifiée qui comprendre les œuvres d’érudits, d’hommes de lettres et d’intellectuels de diverse importance, italiens et étrangers (de Léonard de Vinci à Mathieu Bandello ; de Conrad Ferdinand Mayer à Hermann Hesse). Ces personnages ont contribué à la diffusion européenne de la réputation du vin de Valteline selon un modèle fondé sur la notoriété, l’excellence, la valeur économique, la territorialité du produit (harmonie avec le terroir et ses caractères particuliers).

La thèse explore les impacts du réchauffement climatique sur la circulation atmosphérique et l'enneigement dans le sud-est de la France, en particulier les Alpes du Sud. Le réchauffement climatique affecte la région méditerranéenne de manière significative, provoquant des variations dans les précipitations neigeuses et la couverture neigeuse depuis les années 1980. Les Alpes du Sud, dépendantes du manteau neigeux pour le tourisme hivernal, sont particulièrement vulnérables à ces changements. L'étude s'articule autour de plusieurs objectifs clés : analyser les évolutions historiques des précipitations neigeuses, comprendre les mécanismes synoptiques responsables des chutes de neige, et projeter l'avenir de l'enneigement en utilisant des modèles climatiques. Les questions de recherche incluent également l'identification des circulations atmosphériques spécifiques influençant les précipitations neigeuses. La thèse s'appuie sur des réanalyses climatiques (ERA-INTERIM et ERA5), des modèles de projections CMIP6 et des observations locales de stations nivologiques du réseau Météo-France, pour analyser les tendances passées et futures. Des techniques statistiques avancées, telles que l'analyse en composantes principales et la classification ascendante hiérarchique, sont utilisées pour développer une classification précise des types de circulation atmosphérique. Les résultats montrent une tendance générale au réchauffement, avec une augmentation des températures et une variabilité accrue des précipitations solides. Les configurations cycloniques et méridionales sont identifiées comme favorisant les chutes de neige abondantes, particulièrement en présence de dépressions sur l'Atlantique Nord et l'Europe occidentale. Les scénarios SSP (Shared Socioeconomic Pathways) montrent des variations à la baisse dans la fréquence des circulations atmosphériques favorables aux précipitations neigeuses, suggérant des changements significatifs dans la dynamique climatique de la région. La thèse apporte donc une contribution importante à la climatologie régionale en améliorant la compréhension des interactions entre circulation atmosphérique et précipitations solides dans les Alpes du Sud. Elle propose des projections futures cruciales pour la gestion des ressources en eau et l'adaptation des infrastructures touristiques dans un contexte de réchauffement climatique
The thesis explores the impacts of climate change on atmospheric circulation and snow cover in southeastern France, particularly in the Southern Alps. Climate change significantly affects the Mediterranean region, causing variations in snowfall and snow cover since the 1980s. The Southern Alps, which rely heavily on snow cover for winter tourism, are particularly vulnerable to these changes. The study focuses on several key objectives : analyzing historical trends in snowfall, understanding the synoptic mechanisms responsible for solid precipitation, and projecting the future of snowfall using climate models. The research questions also include identifying specific atmospheric circulations that influence snowfall. The thesis draws on climate reanalyses (ERA-INTERIM and ERA5), CMIP6 projection models, and local observations from the Météo-France network of snow stations to analyze past and future trends. Advanced statistical techniques, such as Principal Component Analysis and Hierarchical Ascendant Classification, are used to develop a precise classification of atmospheric circulation types. The results show a general warming trend, with rising temperatures and increased variability in solid precipitation. Cyclonic and meridional configurations are identified as favoring heavy snowfalls, particularly in the presence of depressions over the North Atlantic and Western Europe. SSP (Shared Socioeconomic Pathways) scenarios show a downward trend in the frequency of atmospheric circulations favorable to snowfall, suggesting significant changes in the region's climate dynamics. The thesis thus makes an important contribution to regional cli-matology by enhancing the understanding of interactions between atmospheric circulation and solid precipitation in the Southern Alps. It offers crucial future projections for water resource management and the adaptation of tourist infrastructure in a warming climate context

L'objectif de ce travail est de contribuer à la compréhension du cycle atmosphérique du soufre en Antarctique par l'utilisation d'un Modèle de Circulation Générale Atmosphérique (MCGA). Les versions "Antarctique" et "soufre" du MCGA LMD-ZT ("Laboratoire de Météorologie Dynamique- Zoom Traceurs") ont été fusionnées pour l'étude à haute résolution Antarctique du cycle du soufre dans les moyennes et hautes latitudes Sud. Une méthode de forçage "latéral" de la circulation atmosphérique antarctique par des analyses du Centre Européen de Prévision Météorologique à Moyen Terme (CEPMMT) a été spécifiquement développée et appliquée. Le modèle a d'abord été évalué. Il représente correctement le cycle saisonnier des espéces soufrées aux sites d'observation en Antarctique. Plusieurs défauts ont cependant été identifiés , discutés, et certains ont été étudiés par des expériences numériques spécifiques. Ceci nous a permis, dans la suite de ce travail, de décrire de manière critique le cycle du soufre en Antarctique à partir des résultats du modèle. Le modèle a été utilisé pour trois applications. La première a été une mise en oeuvre directe du modèle, tel qu'il a été évalué, dans le but d'estimer les distributions spatiales, le cycle saisonnier dans les régions centrales, et le bilan annuel des espèces soufrées en Antarctique. La deuxième se présente sous forme d'études de sensibilité à la formulation des émissions de sulfure de diméthyle (DMS) océanique, que la phase d'évaluation a révélé comme déterminante pour la modélisation du cycle du soufre. Pour la troisième, l'adjoint du modèle de transport (qui, en première approximation, permet de remonter le temps), complété par l'adjoint du module chimique spécifiquement développé pour ce travail, a été mis en oeuvre pour une recherche quantitative de l'origine géographlque et de l'âge des espèces soufrées en Antarctique.

En défléchissant la Terre, la topographie dynamique module l'extension des zones inondées dans les régions où l'altitude est proche du niveau marin. Ce phénomène contribue ainsi à modifier la paléogéographie à grande échelle et ont un impact sur les sphères externes (atmo-, hydro- et bio-sphère) en altérant notamment les circulations atmosphériques et océaniques. Ces travaux de thèse, qui s’appuient sur une approche interdisciplinaire, illustrent la chaîne de connections entre dynamique mantellique et climat à travers l'étude de l'évolution Quaternaire du Continent Maritime. Le caractère insulaire de la région et la présence de mers peu profondes comme la mer de Java, permettent des modifications rapides de la répartition terre-océan à grande échelle, et en font un cas idéal pour étudier les connections entre géodynamique et climat. D’autre part, la dynamique mantellique, excitée par les nombreuses subductions, y est très active et contribue à déformer la surface et la dynamique climatique régionale est étroitement associée à la géographie particulière de l’archipel Indonésien.Les changements paléogéographiques sont d'abord révélés par la cartographie des morphologies côtières. Celle-ci souligne la répartition contrastée de la déformation Quaternaire en soulignant le soulèvement général de la région centrale (Wallacea), alors que les deux plateformes continentales localisées à l'Ouest et au Sud-Est subsident. L'utilisation combinée des observations et de la modélisation de la croissance des récifs coralliens est utilisée afin de quantifier la vitesse verticale de déformation. Notre méthode est basée sur la comparaison entre la morphologie des récifs observés sur la plateforme de la Sonde, à l'ouest de l'Asie du Sud-Est, et les morphologies récifales issues des simulations numériques et permet une quantification inédite de la vitesse de subsidence de la plateforme. Les résultats suggèrent que la Sonde était émergée de manière permanente avant 400 000 ans, formant une masse continentale entre les îles de l'Ouest Indonésien et le continent asiatique. Les causes de ces changements paléogéographiques sont appréhendées à l'aide de la modélisation mécanique de la géodynamique. Un modèle numérique en trois dimensions d'une zone de subduction a été utilisé afin de d'explorer les causes dynamiques de la déformation. L'analyse des simulations permet de décrire l'évolution spatio-temporelle de la déformation à l'aplomb d'une zone de subduction, lors d'une perturbation provoquée par l'arrivée dans la fosse d'un bloc continental ou d'un plateau océanique, un cas simplifié similaire à l'Asie du Sud-Est. Les résultats montrent que lors d'un épisode de collision, l'initiation d'une déchirure dans la plaque en subduction générée par l'entrée dans la fosse de matériel peu dense entraîne une modification de l'écoulement mantellique. Cette modification provoque un épisode de subsidence dynamique qui fait suite à un épisode de surrection provoquée par la collision. Les vitesses de déformations calculées ont un ordre de grandeur comparable aux vitesses de déformations enregistrées et modélisées à l'échelle régionale. Les conséquences des changements paléogéographiques sont appréhendées à l'aide d'un modèle du climat IPSL-CM5A2. Les résultats montrent que la présence d'une plateforme de la Sonde émergée provoque une augmentation saisonnière des précipitations sur le Continent Maritime. Cette augmentation est engendrée par une intensification de la convergence à l'échelle régionale contrôlée par le chauffage radiatif des surfaces continentales exposées. L'exposition de la plateforme de la Sonde engendre également une modification du transport dans le détroit de Makassar avec un impact local sur la salinité et les températures de surface de l'océan. Nos analyses montrent par ailleurs que l'augmentation de la saisonnalité des précipitations est indépendante de la paramétrisation de la convection et des nuages dans le modèle
Dynamic topography modulates the extension of inundated areas, at places where elevation is near sea level, by deflecting the surface of the Earth. This phenomenon produces large-scale paleogeography changes, which in turn modify external spheres (atmo-, hydro- and biosphere) by subsequent alteration of atmospheric and oceanic circulations and biodiversity. This inter-disciplinary work illustrates the connection string between Earth mantle dynamics and climate through the study of Quaternary evolution of South East Asia. The insularity of the region and the presence of low bathymetry seas, as the Java sea, enable fast and efficient modifications of land-sea mask and make it an ideal case for studying the connection between geodynamics and climate. Mantle flow, excited by the numerous subduction zones, is vigorously stirred and contributes to surface deformation. In this region, climate dynamics is also tightly related to the peculiar geography of the Indonesian archipelago. Paleogeographic changes are first revealed by coastal morphologies. They show the contrasted pattern of large-scale Quaternary deformation that underlines general uplift within the central-eastern part of the region, namely Wallacea, whereas the continental shelves, to the West and Southeast, are more likely subsiding. The combination of field observations with numerical modeling of coral reef growth is used to quantify vertical deformation. Our method is based on reef morphology (terrace number, depth, modern reef length) that we observed on the Sunda shelf (Western South East Asia) and reef morphologies obtained by numerical modeling, and enable an original quantification of subsidence rates of the platform. The results imply that Sundaland region was entirely and permanently emerged before 400 000 yr and formed at this time a unique continental mass between West Indonesian islands and continental Asia. The causes of paleogeographic changes are explored using modeling of regional geodynamics. A three-dimension subduction numerical model was devised to simulate the dynamical origin of deformation. This model analysis enables us to describe the spatio-temporal evolution of the deformation above a subduction zone in case of perturbation induced by the arrival at the trench of a continental block or oceanic plateau, a simplified case that is similar to SE Asia. Our results show that during a collisional episode, slab tearing generated by the arrival of light material unable to subduct is responsible for changes in mantle convection. Those changes are responsible for dynamic subsidence that followed an uplift event related to the first stages of collision. Inferred deformation rates have an range of magnitude similar to both measured and modeled rates at regional scale. The consequences of paleogeographic changes are studied using general circulation model simulations. Results show that the presence of an emerged Sunda shelf leads to a seasonal increase in precipitation over the Maritime Continent. This increase is related to seasonal increase in large-scale convergence induced by thermal heating of exposed land surfaces, a situation that, as we show, occurred before 400 ka. Sunda shelf exposure is also responsible for changes in horizontal water transport within the Makassar strait that modify sea surface salinities and temperatures at local scale. Our analysis further shows that increased precipitation seasonality is independent on model convection and cloud parameterization

L'ozone troposphérique, polluant secondaire affectant la santé des êtres vivants, concerne particulièrement le département des Alpes-Maritimes au cours de la saison photochimique. Espace littoral montagneux, ce territoire est largement dominé durant l'été notamment par des conditions anticycloniques permettant aux brises thermiques de s'exprimer. Ce régime de vent est au cœur de la problématique de la pollution par l'ozone puisqu'il entraîne fréquemment une accumulation des polluants primaires et secondaires au fil des jours au sein de la même masse d'air. Bien qu'étant un département faiblement industrialisé, les Alpes-Maritimes sont victimes d'un fort ensoleillement qui permet aux polluants primaires, émis majoritairement par le trafic routier près du littoral et par la végétation dans l'arrière-pays, de produire de l'ozone.
A travers les données de pollution issues du réseau de surveillance de la qualité de l'air d'AtmoPACA ainsi qu'à partir de très nombreuses mesures de terrain, l'objectif est de mieux appréhender les relations entre la variabilité spatiale et temporelle de l'ozone et celle des conditions météorologiques à différentes échelles. Après avoir détaillé l'historique des mesures d'ozone et de dioxyde d'azote disponibles dans le département, une première approche à macro-échelle est menée entre les réanalyses du NCEP et les niveaux de pollution par l'ozone dans neuf stations de mesures des Alpes-Maritimes. Ce premier niveau d'analyse permet de définir les configurations météorologiques générales caractérisant un épisode de pollution par l'ozone. La présence d'une dorsale anticyclonique sur l'Europe de l'ouest, associée à de faibles vitesses de vent, de faibles taux d'humidité relative en surface et d'une faible vorticité relative, provoque une dégradation de la qualité de l'air dans le département.
Un second niveau d'analyse est alors abordé : il s'agit de préciser à méso-échelle et à micro-échelle les conditions météorologiques propices à de fortes concentrations d'ozone. Pour cela des campagnes de mesures itinérantes d'ozone sont effectuées dans l'ensemble du département ; une importante base de données est constituée sur la commune de Nice et dans ses alentours. Le recours au modèle météorologique RAMS permet alors de mieux comprendre la variabilité spatiale et temporelle de l'ozone induite par les conditions climatiques locales. Les variables météorologiques les plus corrélées aux concentrations d'ozone sont la vitesse du vent en surface, l'énergie cinétique turbulente, la hauteur de la couche limite atmosphérique et l'humidité relative. Tout indique que moins le volume d'air dans lequel les polluants primaires sont émis est important, et moins l'intensité du brassage de l'air est forte, alors plus les concentrations d'ozone sont élevées. Il semblerait également que ces conditions locales du temps aient plus d'influence sur les niveaux de pollution par l'ozone que la configuration synoptique à macro-échelle. Bien qu'étant nécessaire, la présence d'un anticyclone sur l'Europe de l'ouest n'est pas suffisante pour expliquer le comportement de l'ozone localement dans les Alpes-Maritimes.
Parallèlement à ces différentes approches, les origines spatiales de la pollution photochimique affectant cet espace littoral montagneux sont recherchées. L'advection d'importantes quantités d'ozone par la brise de mer en journée indique que ce polluant s'accumule au dessus de la mer ; excepté ce phénomène d'accumulation induit par des aller-retour de la masse d'air guidée par l'alternance entre la brise de mer et la brise de terre, l'origine des fortes concentrations d'ozone au dessus de la mer n'est pas clairement comprise. Il semblerait qu'un schéma de recirculation des masses d'air en trois dimensions permette la création d'un empilement de couches stratifiées sur la mer.

Ce travail est base sur l'utilisation du modele d'evolution du manteau neigeux crocus et du systeme d'analyse des conditions meteorologiques adapte au relief safran. Ces deux outils, une fois valides ont permis de simuler la climatologie nivale actuelle. Des tests de sensibilite a des variations simples des parametres meteorologiques ont ete effectues et ont montre la forte sensibilite du manteauneigeux a toute variation du climat. Pour prendre en compte de facon satisfaisante les scenarios climatiques issus des modeles de circulation generale, une methode de regionalisation adaptee a ete developpee. Elle a ete appliquee a plusieurs simulations correspondant a un doublement du gaz carbonique dans l'atmosphere realisees avec arpege/climat

Le printemps austral dans l'hémisphère sud présente des réductions temporaires de la teneur en ozone principalement dans la région antarctique connue sous le nom de trou d'ozone antarctique (AOH). Cependant, des études montrent une influence dans les régions de latitude moyenne, comme le sud du Brésil, où des jours avec des diminutions temporaires de la colonne d'ozone totale (COT) sont identifiés. L'objectif principal de cette thèse est d'étudier cette influence de l'AOH sur la région sud du Brésil, en utilisant les données de la colonne d'ozone totale et des profils verticaux qui aideront à identifier la hauteur préférentielle à laquelle ces diminutions se produisent dans le sud du Brésil, en plus à analyser le comportement dynamique de l'atmosphère lors de ces événements dans la période de 42 ans de données (1979-2020). La méthodologie utilisée comprend l'analyse des données quotidiennes moyennes de la colonne totale d'ozone à travers des instruments de surface (spectrophotomètre Brewer), des données satellitaires (TOMS et OMI), et de comparer les données de réanalyse de l'ECMWF-ERA5, pour l'identification des événements d'influence de l'AOH sur la région sud du Brésil. L'analyse du contenu vertical des données O3 du satellite TIMED/SABRE fournit des données quotidiennes de 15 a 105 km d'altitude et dispose de 17 années de profils O3 disponibles sur la période de 2002 à 2018. La validation de ces données était nécessaire, et pour cela le réseau SHADOZ de mesures de sondes d'ozone a été utilisé pour effectuer cette validation à travers la saison tropicale au Natal/RN comme référence. Cette validation a montré un bon accord entre les deux instruments, permettant l'utilisation de SABER pour l'analyse des événements d'influence AOH. À partir de là, 102 événements ont été identifiés qui ont influencé Santa Maria/RS avec une diminution temporaire de la teneur en O3 au cours de la période, et avec une chute moyenne entre 24 et 28,1 km d'altitude. Dans l'analyse dynamique, les champs stratosphériques ont montré une augmentation du tourbillon potentiel dans la moyenne des événements, principalement dans les mois de septembre et octobre. Dans la dynamique de la section verticale de l'atmosphère, la présence constante de jets stratosphériques et troposphériques dans la moyenne des événements, indique une forte influence que ces systèmes ont lors de l'occurrence des événements à effet secondaire AOH sur Santa Maria/RS
The austral spring in the Southern Hemisphere presents temporary reductions in ozone content mainly in the Antarctic region known as the Antarctic Ozone Hole (AOH). However, studies show an influence in mid-latitude regions, such as southern Brazil, where days with temporary decreases in the total ozone column (TCO) are identified. The main objective of this thesis is to investigate this influence of AOH on the southern region of Brazil, using data from the total ozone column and vertical profiles that will help to identify the preferential height at which these decreases occur in southern Brazil, in addition to analyzing the atmospheric dynamic behavior during these events in the period 42 years of data (1979 to 2020). The methodology used comprises the analysis of average daily data of the total column of ozone through surface instruments (Brewer Spectrophotometer), satellite data (TOMS and OMI), and to compare reanalysis data from the ECMWF-ERA5, for the identification of events of influence of the AOH on the southern region of Brazil. The analysis of the vertical content of O3 data from the TIMED/SABER satellite provides daily data from 15 to 105 km in height and has 17 years of O3 profiles available in the period from 2002 to 2018. The validation of these data was necessary, and for that the SHADOZ network of ozonesondes measurements was used to carry out this validation through the tropical season in Natal/RN as a reference. This validation showed a good agreement between the two instruments, enabling the use of SABER for the analysis of AOH influence events. From this, 102 events were identified that influenced Santa Maria/RS with a temporary decrease in O3 content during the period, and with an average drop between 24 - 28.1 km in altitude. In the dynamic analysis, the stratospheric fields showed an increase in the potential vorticity in the average of the events, mainly in the months of September and October. In the dynamics of the vertical section of the atmosphere, the constant presence of stratospheric and tropospheric jets in the average of the events, indicates a strong influence that these systems have during the occurrence of the AOH secondary effect events on Santa Maria/RS
A primavera austral no Hemisfério Sul apresenta reduções temporárias do conteúdo de ozônio principalmente na região Antártica conhecida como Buraco de Ozônio Antártico (AOH). Porém, estudos mostram uma influência sob regiões de médias latitudes, como o Sul do Brasil, onde são identificados dias com diminuições temporárias da coluna total de ozônio (CTO). Com isso, o objetivo principal dessa tese é investigar essa influência do AOH sobre a região sul do Brasil, utilizando dados da coluna total de ozônio e de perfis verticais que vão ajudar a identificar a altura preferencial em que essas diminuições ocorrem no sul do Brasil, além de analisar o comportamento dinâmico atmosférico durante esses eventos no período 42 anos de dados (1979 a 2020). A metodologia utilizado compreende a análise de dados médios diários da coluna total de ozônio através de instrumentos de superfície (Espectrofotômetro Brewer), dados de satélites (TOMS e OMI), e para comparação dados de reanálise do ECMWF-ERA5, para a identificação de eventos de influência do AOH sobre a região Sul do Brasil. A análise do conteúdo vertical de O3 dados do satélite TIMED/SABER disponibilizam dados diários de 15 a 110 km de altura e possuem 17 anos de perfis de O3 disponíveis no período de 2002 a 2018. A validação desses dados se fez necessária, e para isso foi utilizada a rede SHADOZ de medidas de ozonesondes para realizar essa validação através da estação tropical em Natal/RN como referência. Essa validação apresentou uma boa concordância entre os dois instrumentos, viabilizando o uso do SABER para as análises dos eventos de influência do AOH. A partir disso, foram identificados 102 eventos que influenciaram Santa Maria/RS com diminuição temporária no conteúdo de O3 durante o período, e com queda média entre 24 e 28,1 km de altitude. Nas análises dinâmicas os campos estratosféricos mostraram o aumento da vorticidade potencial na média dos eventos, principalmente nos meses de setembro e outubro. Na dinâmica do corte vertical da atmosfera a presença constante dos jatos estratosféricos e troposféricos na média dos eventos, indica forte influência que esses sistemas possuem durante a ocorrência dos eventos de efeito secundário do AOH sobre Santa Maria/RS

Dans le Sud-Est de la France, le département des Alpes-Maritimes, singulier du fait de son relief contrasté, est soumis au jeu des brises et inversions thermiques nocturnes. L'agglomération littorale contribue aux émissions de particules qui sont un des polluants les plus nocifs pour la santé humaine. La pollution de l'air n'est évidemment pas répartie de manière homogène dans le temps et dans l'espace. Les topoclimats sont un protagoniste de la pollution de l'air au sein de cet espace littoral montagneux. La problématique centrale de cette thèse consiste donc à comprendre pourquoi et comment les topoclimats influencent la variabilité spatio-temporelle des concentrations de particules dans le sud-ouest du département, tout en considérant qu'ils ne sont pas seuls à expliquer les concentrations. Afin de répondre à cette question, plusieurs objectifs privilégiant les mesures de terrain, et la modélisation ont été fixés :- exploiter des données de concentrations de particules et de variables météorologiques acquises à l'aide de plusieurs appareils de mesures, de manière fixe et itinérante, en plusieurs endroits et à différentes échelles spatio-temporelles ;- caractériser les écoulements d'air à faible altitude à l'aide de ballons équilibrés (dits CLB) et les mettre en relation avec les niveaux de PM10 mesurés ; - caractériser chimiquement les PM10 pour évaluer la contribution des principales sources d'émissions ;- tester la capacité d'un logiciel de dispersion atmosphérique à simuler en relief contrasté les effets des topoclimats sur la variabilité spatio-temporelle des PM10.L'influence des topoclimats sur la pollution de l'air particulaire a été établie.

L'upwelling du Sud Vietnam (SVU) joue un rôle clef dans la dynamique océanique et la productivité biologique en Mer de Chine du Sud. Cette thèse vise à quantifier la variabilité interannuelle du SVU et identifier les facteurs et mécanismes en jeu. Pour cela, un jeu de simulations numériques pluri-annuelles à haute résolution a été utilisé. Le réalisme du modèle a été évalué et optimisé par comparaison aux observations in-situ et satellites. Les résultats montrent que la grande variabilité du SVU est fortement pilotée par le rotationnel du vent estival, et liée à l'oscillation ENSO via son impact sur le vent. Cependant, cette influence du vent est significativement modulée par la variabilité intrinsèque océanique liée aux interactions entre la vorticité associée aux tourbillons océaniques et le vent, et dans une moindre mesure par la circulation océanique de grande échelle et les fleuves. Ces conclusions sont robustes aux choix effectués pour corriger la dérive de surface du modèle
The summer South Vietnam Upwelling (SVU) is a major component of the South China Sea circulation that also influences the ecosystems. The objectives of this thesis are first to quantitatively assess the interannual variability of the SVU in terms of intensity and spatial extent, second to quantify the respective contributions from different factors (atmospheric, river and oceanic forcings; ocean intrinsic variability OIV; El-Niño Southern Oscillation ENSO) to the SVU interannual variability, and third to identify and examine the underlying physical mechanisms. To fulfill these goals we use a set of sensitivity eddy-resolving simulations of the SCS circulation performed with the ROMS_AGRIF ocean regional model at 1/12° resolution for the period 1991-2004. The ability of the model to realistically represent the water masses and dynamics of the circulation in the SCS and SVU regions was first evaluated by comparison with available satellite and in-situ observations. We then defined a group of sea-surface-temperature upwelling indices to quantify in detail the interannual variability of the SVU in terms of intensity, spatial distribution and duration. Our results reveal that strong SVU years are offshore-dominant with upwelling centers located in the area within 11-12oN and 110-112oE, whereas weak SVU years are coastal-dominant with upwelling centers located near the coast and over a larger latitude range (10-14oN). The first factor that triggers the strength and extent of the SVU is the summer wind curl associated with the summer monsoon. However, its effect is modulated by several factors including first the OIV, whose contribution reaches 50% of the total SVU variability, but also the river discharge and the remote ocean circulation. The coastal upwelling variability is strongly related to the variability of the eastward jet that develops from the coast. The offshore upwelling variability is impacted by the spatio-temporal interactions of the ocean cyclonic eddies with the wind stress curl, which are responsible for the impact of the OIV. The ocean and river forcing also modulate the SVU variability due to their contribution to the eddy field variability. ENSO has a strong influence on the SVU, mainly due to its direct influence on the summer wind. Those results regarding the interannual variability of the SVU are robust to the choice of the surface bias correction method used in the model. We finally present in Appendix-A2 preliminary results about the impacts of tides

Ce travail documente la variabilité spatiale et temporelle du rayonnement solaire à la surface sur le sud-ouest de l'océan Indien (SOOI) et l'île de La Réunion à l'aide de deux modèles régionaux de climat (MRC) : les modèles RegCM et WRF. La première partie de ce travail est dédiée à l'analyse de la variabilité temporelle du rayonnement solaire à l'aide du modèle RegCM sur le SOOI avec une résolution spatiale modérée (50km). S'agissant du premier travail sur la modélisation régionale du climat pour l'étude du rayonnement solaire dans le SOOI, une première série de tests pour illustrer les performances du modèle et sa sensibilité au choix des paramétrisations physiques (transfert radiatif, convection), à la taille du modèle, et à la résolution spatiale, est effectuée. Le schéma radiatif par défaut, le schéma CCM, et le schéma convectif mixte : Grell sur les terres et Emanuel sur les océans, donnent les résultats les plus satisfaisants pour la région, comparés aux autres options disponibles. La variabilité climatique interannuelle, intrasaisonnière et jour-à-jour est ensuite examinée sur la base des indices climatiques. Dans un premier temps, plusieurs paramètres (vent horizontal, température, humidité relative) issus des réanalyses ERA-Interim et utilisés comme paramètres d'entrée pour le modèle RegCM, sont analysés en lien avec ceux correspondant fournis en sortie du modèle, pour vérifier l'aptitude du modèle à maintenir les signaux ENSO (El-Nino Southern Oscillation), IOD (Indian Ocean Dipole), MJO (Madden-Julian Oscillation) et les Talwegs Tropicaux-Tempérés (TTT). Dans un second temps, le rayonnement solaire à la surface simulé par le modèle RegCM est mis en lien avec ces différents modes de variabilité. La seconde partie du travail est consacrée à l'analyse de la variabilité spatiale du rayonnement solaire à la surface à La Réunion à l'aide du modèle WRF à très haute résolution spatiale (750m) pour différentes échelles de temps : interannuelle, intrasaisonnière, jour-à-jour. Une classification est appliquée sur les sorties de rayonnement produites par WRF, et le lien avec la circulation atmosphérique de grande échelle est analysé dans chacune des classes. Les résultats de la modélisation sont validés à l'aide des données d'observations du réseau Météo France et des produits satellite CM SAF. Les résultats indiquent que les MRC ont la capacité de représenter la variabilité temporelle et spatiale du rayonnement solaire à La Réunion
This work documents the temporal and spatial variability of surface solar radiation (SSR) over the southwest Indian Ocean (SWIO) and Reunion Island using two complementary Regional Climate Models (RCMs): RegCM4 and WRF. The first part of the work is dedicated to the analysis of the temporal variability of SSR based on RegCM4 over the SWIO at a moderate spatial resolution (50km). Because RegCM4 is the first RCM that focuses on the solar radiation research over the SWIO region, a first series of test experiments with this model to illustrate the model performance and its sensitivity to the choice of the physical parameterizations (radiation, convection), the domain size, and the spatial resolution, are performed. The default CCM radiative and the mixed convective scheme: Grell scheme over land and Emanuel scheme over ocean, give better performance over the SWIO compared to the other available options. The interannual, intraseasonal and synoptic climate variability is then examined through the climate indices and several ERA-Interim parameters (U, V, T and RH) are firstly analyzed along with the corresponding RegCM4 output data to check whether the RegCM4 model forced by ERA-Interim reanalyses is able to maintain the El-Nino Southern Oscillation (ENSO), the Indian Ocean Dipole (IOD), the Madden-Julian Oscillation (MJO) and the Tropical Temperate Trough (TTT) signals. Secondly, simulated SSR in association with the different modes of variability is examined. In the second part, SSR spatial variability over Reunion Island is analyzed based on WRF simulations at very fine resolution (750m) for seasonal, intraseasonal, and daily time scales. Clustering classification is applied to WRF simulated SSR over Reunion and the effect from the atmospheric circulation is checked together. Météo France observations and CM SAF are used to validate the results of the model. The results indicate that regional climate models have the ability to present the temporal and spatial variability of SSR over Reunion