Dissertations / Theses: 'Limite à faible dispersion'

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Mésognon-Gireau, Benoît. "Limites singulières en faible amplitude pour l'équation des vagues." Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066467/document.

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Abstract:

Cette thèse a pour objet l’étude des solutions à l’équation des vagues en régime dit toit rigide lorsque l’amplitude des vagues tend vers zéro. Plus précisément, l’équation des vagues modélise le mouvement d’un fluide à surface libre borné en dessous par un fond fixe. Les équations dépendent de plusieurs paramètres physiques, notamment du rapport epsilon entre l’amplitude des vagues et la profondeur. Le modèle asymptotique toit rigide consiste à changer l’échelle de temps d’un rapport epsilon, puis de faire tendre ce paramètre, et donc l’amplitude des vagues, vers zéro. L’étude mathématique de cette limite correspond à un problème de perturbation singulière d’une équation dispersive. Dans cette thèse, on commence par utiliser des outils de résolution d’équations aux dérivées partielles de type hyperbolique pour démontrer un résultat d’existence locale pour l’équation des vagues en temps long. Ceci est suivi par un résultat de dispersion sur l’équation des vagues, utilisant des techniques de type phase stationnaire et décomposition de Paley-Littlewood pour l’étude des intégrales oscillantes. Enfin, la dernière partie de la thèse utilise les résultats obtenus ci-dessus pour étudier un défaut de compacité dans la convergence faible (mais non forte) des solutions de l’équation des vagues lorsque l’amplitude tend vers 0
In this thesis, we study the behavior of the solutions of the Water-Waves equations in the rigid lid regime as the amplitude of the waves goes to zero. More precisely, the Water-Waves equations investigate the dynamic of a free surface fluid, bounded from below by a fixed bottom. The equations depends on many physical parameters, as the ratio epsilon between the wave amplitude and the deepness of the water. The rigid lid model consists in scaling the time by an epsilon factor and taking the limit epsilon goes to zero, simulating a situation where the amplitude of the waves goes to zero. The mathematical study of this limit correspond to a singular perturbation problem of a dispersive equation. In this thesis, we first use classical tools of hyperbolics equations to prove a long time existence result for the Water-Waves equations. We then prove a dispersion result for these equations, using stationary phase methods and Paley-Littlewood decomposition. We then combine these results to highlight the lack of compactness in the weak (but non strong) convergence of the solutions of the Water-Waves equations as the amplitude goes to zero

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Badreddine, Rana. "On a DNLS equation related to the Calogero-Sutherland-Moser Hamiltonian system." Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2024. http://www.theses.fr/2024UPASM008.

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Abstract:

Il s'agit d'étudier une EDP obtenue par A. Abanov et al (J. Phys. A, 2009) à partir de la limite hydrodynamique du système hamiltonien de Calogero-Sutherland-Moser. On obtient ainsi une équation intégrable de type Schrödinger non linéaire sur l'espace de Hardy qui se trouve posséder une paire de Lax sur la droite et sur le cercle. Le but de cette thèse est d'utiliser la structure d'intégrabilité afin d'établir que l'équation est globalement bien-posée sur le cercle en allant jusqu'à l'espace de régularité critique. En second lieu, on s'intéresse à l'existence de solutions particulières sur le tore. Ainsi, on caractérise les ondes progressives de cette équation, ainsi qu'une classe de solutions s'écrivant sous la forme de fractions rationnelles et qui sont définies spectralement à partir de l'opérateur de Lax. En troisième lieu, on étudie la limite à faible-dispersion (semi-classique) de cette équation sur la droite et on caractérise ses solutions grâce à une formule explicite
This thesis is devoted to a PDE obtained by A. Abanov et al (J. Phys. A, 2009) from the hydrodynamic limit of the Calogero-Sutherland Hamiltonian system. A nonlinear integrable Schrödinger-type equation on the Hardy space is obtained and has a Lax pair structure on the line and on the circle. The goal of this thesis is to establish, by using the integrability structure of this PDE, some global well-posedness results on the circle, extending down to the critical regularity space. Secondly, we investigate the existence of particular solutions. Thus, we characterize the traveling waves and finite gap potentials of this equation on the circle. Thirdly, we study the zero-dispersion (or semiclassical) limit of this equation on the line and characterize its solutions using an explicit formula

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Personne, Arnaud. "Dynamique du modèle de Moran en environnement aléatoire." Thesis, Université Clermont Auvergne‎ (2017-2020), 2019. http://www.theses.fr/2019CLFAC102.

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Abstract:

Dans certains écosystèmes et plus particulièrement dans certaines forêts tropicales, différentes espèces ayant les mêmes exigences écologiques cohabitent sur un même milieu. Par exemple, certaines forêts présentent plus de cent espèces d’arbres différentes sur un hectare. Pour expliquer cette étonnante diversité, les scientifiques ont construit des modèles dans lesquels la composition de la communauté est uniquement due à la dispersion stochastique des individus. Le modèle mathématique étudié dan thèse s’inscrit dans cette lignée. Il a été suggéré par M.Kalyuzhni dans un article [9] où il justifie sa pertinence. Il est connu sous le nom de modèle de Moran en environnement aléatoire. Il s'agit donc d'étudier un processus de naissance et mort qui tient compte des aléas environnementaux (climats, maladies etc...) qui favorisent ou défavorisent de façon aléatoire certaines espèces. Pour étudier cette dynamique, on s’intéresse à l’approximation par une diffusion du modèle de Moran dans l’ échelle classique où l’accélération en temps est donnée par le carré de la taille de la population, l’avantage sélectif et l'immigration sont inversement proportionnels à cette taille qui tend vers l’infini. L’avantage sélectif varie aléatoirement et est modélisé par un processus markovien de sauts. On étudie la convergence en loi de la suite de processus, et donnons une estimation quantitative de l’erreur commise pour une population donnée. On s’intéresse ensuite à l’estimation des moments des fréquences au sein de la population, motivé en particulier par les indices de biodiversité comme l’indice de Simpson et s’appuyant sur les approximations obtenues. Dans le cas d’une sélection non nulle, l’équation différentielle stochastique régissant un moment fait appel au moment d’ordre supérieure. Pour surmonter cette difficulté, on met en place une méthode de fermeture des équations pour ramener l’ étude des premiers moments à un système d’ équations différentielles finies. Elle nécessite de contrôler l’erreur commise en négligeant les termes de degrés supérieur. Enfin, dans le cas de deux espèces et toujours avec des coefficients constants, on donne une estimation de la vitesse de convergence de la diffusion limite vers la probabilité stationnaire. Dans un second temps, on s'intéresse cette fois à un changement de temps proportionnel à la taille de la population. Ceci conduit à une convergence en loi du processus vers une limite déterministe caractérisée par une équation différentielle ordinaire. Le coefficient évoluant de façon aléatoire, à nouveau suivant un processus markovien de sauts, ce processus est un PDMP.On étudie alors la persistance des différentes espèces et les potentielles coexistences en temps long en s'appuyant un cadre développé par Benaïm et Schreiber : la persistance stochastique. Dans cette partie, on s’intéresse en particulier au cas où toutes les espèces persistent, avec deux environnements seulement : on montre que deux espèces peuvent persister mais pas trois. Avec plus d’environnements, la classification explicite est laissée ouverte mais un exemple de persistance avec trois espèces et trois environnements est donné
In some ecosystems and more particularly in virgin tropical forests, different species having the same ecological requirements coexist in the same environment. For example, some forests have over a hundred different tree species on one hectare. To explain this incrediblediversity, scientists have built models in which the community composition isonly due to the stochastic dispersion of individuals.The mathematical model studied in this thesis follows this line. It was suggested by Mr. Kalyuzhni in an article where he justifies its relevance. It is known as the Moran model in random environment. It is therefore a question of studying a birth and death process taking into account the environmental stochasticity (climates, diseases, etc.) To study this dynamic, we use an approximation by a diffusion, on the classical scale where the acceleration in time is given by the square of the population size, moreover selective advantage and immigration are inversely proportional to thethis size. The selective advantage varies randomly and is modeled by a Markov jump process. We study the convergence in law of the processes sequence and give a quantitative estimate of the error made for a given population. We are then interested in the moments estimation of the population frequencies, motivated in particular by biodiversity indices such as the Simpson's index andbased on the approximations obtained before.In the case of a non-zero selection, the stochastic differential equation governing a moment appeals to the higher order moment. To overcome this difficulty, we create a closure method to reduce the study of the first moments to a finite system of differential equations. We give an estimation of the error made by neglecting the terms of higher degrees. Finally, in the case of two species and with constant coefficients, we give an estimate of the convergence speed of the diffusion towards the stationary measure. In a second time, we are interested in a time scale proportional to the size of the population. This leads to a convergence of the process law towards a deterministic limitcharacterized by an ordinary differential equation. The selection coefficient evolving randomly, still following a Markov jump process, this process is a PDMP.We then study the persistence of the different species and the potential coexistencethanks the persistence theory, developed by Benaïm and Schreiber. In this part, we are particularly interested in the case where all the species persist. With only two environments: we show that two species can persist but not three. With more environments,the explicit classification stay an open problem but an example of persistence with three speciesand three environments is given

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Golliard, Joachim. "Bruit de cavités résonantes excitées par un écoulement turbulent à faible nombre de Mach." Poitiers, 2002. http://www.theses.fr/2002POIT2283.

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Abstract:

Cette étude concerne le bruit généré par un écoulement de couche limite turbulente affleurant sur l'ouverture d'une cavité de type résonateur de Helmholtz. On développe un modèle de prédiction du bruit, basé sur le calcul de la réponse passive de la cavité à une force d'excitation localisée à son ouverture. L'excitation est la somme des fluctuations de pression pariétale dues à la couche limite turbulente. La réponse acoustique de la cavité est calculée avec la méthode des matrices de transfert. L'impédance de l'ouverture en presence d'écoulement est un paramètre important étudié expérimentalement, ce qui donne une loi empirique. L'apparition des émergences aéroacoustiques est egalement prédite. Le modèle est validé par une étude expérimentale. L'influence des caractéristiques de l'écoulement sur les spectres de bruit généré à l'intérieur de la cavité, ainsi que l'apparition et la fréquence des émergences, correspondent bien aux prédictions
The subject of this study is the noise generated by a turbulent boundary layer flow grazing on the opening of a Helmholtz-resonator like cavity. A prediction model is developed, based upon the passive response of the cavity to an excitation located at its opening. The excitation is computed from the wall-pressure fluctuations within the turbulent boundary layer. The acoustic response of the cavity is computed with the transfer matrix method. The impedance of the opening submitted to a grazing flow is an important parameter which required an experimental study. An empirical law extracted from this experimental study is proposed. The prediction model is validated by an experimental study. The influence of the flow characteristics on the spectra of generated noise inside the cavity and on the occurrence and frequency of tones is well predicted by the model

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Wintenberger, Olivier. "Utilisation des notions de dépendance faible en statistique." Phd thesis, Université Panthéon-Sorbonne - Paris I, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00160702.

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Abstract:

La dépendance faible est un outil très performant pour obtenir des résultats asymptotiques en statistique des séries chronologiques. Son atout majeur est de résumer les propriétés de dépendance de très nombreux modèles via le comportement d'une suite de coefficients. Dans un problème où le modèle n'est pas clairement identifiable, des hypothèses sur les coefficients de dépendance faible sont parfois moins contraignantes que le choix d'un modèle. De plus, pour certains modèles causaux, la dépendance faible permet d'étudier les propriétés de dépendance là où toutes les autres notions (de mélange par exemple) échouent. Les coefficients permettent d'élargir aux séries chronomogiques des résultats asymptotiques classiques du cas de référence, celui d'observations indépendantes.

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Ouro, Koura Baba-Issa. "Pompabilité des bétons autoplaçants à faible teneur en liant : Étude des mécanismes de formation de la couche limite." Thesis, CY Cergy Paris Université, 2020. http://www.theses.fr/2020CYUN1058.

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Abstract:

L’utilisation croissante des bétons autoplaçants (BAP) a soulevé la question de leur impact environnemental en raison de leurs volumes de liant élevés, justifiant l’intérêt récent pour le développement des BAP à faibles teneurs en matériaux cimentaires (BAP-éco). En outre, dans la plupart des applications, la mise en place des BAP se fait par la technique de pompage grâce à ses nombreux avantages notamment la facilité d’acheminer le matériau jusqu’à des zones de mise en place difficiles d’accès. La pompabilité du béton dépend de la capacité de ce matériau à former une couche limite (CL) et des propriétés de celle-ci. Malgré les récentes avancées enregistrées dans ce domaine, prédire la pompabilité du béton reste un défi important. En effet, en plus des propriétés rhéologiques du béton, une bonne connaissance de la rhéologie et de l’épaisseur de CL qu’il peut former est nécessaire. Cependant, l’identification du matériau de cette couche lors du pompage est très difficile. En plus, les mécanismes de sa formation sont moins connus. Ce qui limite les connaissances actuelles sur l’évaluation de ses caractéristiques et leurs variations.Ce projet de thèse vise d’abord à développer une approche pratique pour la formulation des BAP à teneur en liant faible et normale. Ensuite, l’étude vise à proposer une approche pour évaluer les propriétés rhéologiques de CL. Enfin, il sera question d’étudier les mécanismes potentiels intervenant dans la formation de LL et mettre en évidence les principaux paramètres qui les gouvernent. Dans cette étude, le BAP est considéré comme un mélange diphasique constitué de gros granulats (> 1,25 mm) et d’une matrice fluide, de mortier fin (< 1,25 mm). Ainsi, une approche d’optimisation de BAP basée sur les caractéristiques de ces deux phases a été proposée. En outre, une méthodologie établie a permis d’évaluer les propriétés rhéologiques de CL qui a été simulée comme une suspension des particules fines de sable (< 1,25 mm) et de la pâte de ciment. Les résultats ont montré l’effet significatif des particules fines de sable ainsi que la rhéologie de la pâte de ciment sur les propriétés visco-élastoplastiques de CL. Les principaux mécanismes de la formation de CL qui sont la ségrégation dynamique et la dilatance de Reynolds ont été investiguées respectivement à travers un nouvel indice de ségrégation et un nouvel essai de dilatance. D’autres phénomènes comme le blocage pouvant apparaître lors du pompage de BAP et influencer la formation de CL ont été également évalués.L’approche d’optimisation proposée permet de déterminer les propriétés du mélange granulaire et du mortier fin nécessaires pour l’obtention d’un BAP de performances d’ouvrabilité et mécaniques visées. L’approche diphasique du BAP a permis une meilleure compréhension des mécanismes de formation de CL à travers l’influence des caractéristiques des deux phases du mélange de BAP. Les résultats ont montré une plus faible ségrégation dynamique des BAP-éco par rapport aux BAP conventionnels. Par ailleurs, Les deux types de BAP développent une dilatance de Reynolds comparable de l’ordre de 1% du volume initial lors de leur cisaillement. Le degré d’empilement initial du squelette granulaire s’est révélé comme paramètre dominant les mécanismes de formation de CL. Ce paramètre dépend directement des caractéristiques morphologiques des granulats. Afin de faciliter le choix du mélange granulaire optimal pour une meilleur pompabilité du BAP, une nouvelle méthode est mise en place pour déterminer les principales caractéristiques morphologiques des granulats qui gouvernent leurs compacités. Par la suite, des modèles de prédiction de l’ensemble des mécanismes de formation de CL en fonction des caractéristiques morphologiques des granulats et les propriétés du mortier fin ont été proposés. A partir des résultats issus de cette étude, différents mélanges de BAP conventionnel et BAP-éco ont été recommandés selon leur performances d’écoulement
The increase in the use of Self-consolidating concrete (SCC) raises the problem of their environmental impact, justifying the recent interest in the development of SCC with low binder content (eco-SCC). On the other hand, in most of concrete applications, the casting of SCC is conducted by pumping process due to its numerous advantages, including the ease to transport the material into the casting zones that are barely accessible. The pumpability of SCC depends on the ability of the material to form lubrication layer (LL) as well as its properties. Despite the numerous advances in this domain, predict the pumpability of concrete remains a real challenge. In fact, this requires besides the rheology of the concrete, a good control of the rheological properties and the thickness of LL this concrete could form. However, it is very difficult to identify the LL material during the pumping process. Moreover, the mechanisms of its formation still are less well understood. This limit the determination of LL characteristics and their variations.This project aims firstly to develop an effective approach to proportion SCC with normal and low binder content. Secondly, the study aims to develop an approach to determine the rheological properties of LL. Finally, the project deal with the study of the potential mechanisms involved in the formation of the LL and determine the main parameters controlling these mechanisms. In this project, SCC is considered as a diphasic suspension of coarser particles (> 1.25 mm) in a fluid matrix of fine mortar (< 1.25 mm). A new approach based on the coupled effect of the characteristics of both suspending (fine mortar) and suspended (coarse aggregate) phases was proposed to proportion SCC. Furthermore, new methodology was established to evaluate the rheological properties of the LL, simulated as a diphasic suspension of fine sand (< 1.25 mm) and cement paste. The results showed the significant effect of the volumetric content and packing density of fine sand, as well as cement paste rheology on the visco-elastoplastic characteristics of the lubrication layer. The main mechanisms of LL formation, namely dynamic segregation and Reynolds dilatancy were investigated through a new segregation index and a new established test of Reynolds dilatancy. Other phenomena such as blocking that can occur during the pumping process and influence the formation of LL are evaluated through new proposed test.The proposed optimization approach allows to determine the required characteristics of granular skeleton and fine mortar mixture to obtain SCC with the desired flowability and mechanical performances. The adopted diphasic approach of SCC mixture allowed a better comprehension of the mechanisms of LL formation. The results showed low dynamic segregation of eco-SCC compared to normal SCC. On the other hand, the normal and eco-SCC exhibited comparable Reynolds dilatancy of around 1 % of the initial volume of the mixture. The relative packing density of coarse aggregate was found to govern the mechanism of LL formation. In order to facilitate the selection of the optimal mixture of aggregate for better pumpability, attempt was made to determine the morphological characteristics of aggregate that control their packing density. Then empirical models were established to predict all the phenomena involved in LL formation based on morphological aggregate morphological characteristics and fine mortar mixture properties. Based on the results of this project, different normal and eco-SCC mixtures were recommended regarding their flow performances

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Grégori, Fabienne. "Plasticité de l'alliage γ-TiAl : rôle des dislocations ordinaires et superdislocations dans l'anomalie de limite d'élasticité." Paris 6, 1999. http://www.theses.fr/1999PA066568.

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Prieur, Clémentine. "Dépendance faible: estimation et théorèmes limite.Application à l'étude statistique de certains systèmes dynamiques." Habilitation à diriger des recherches, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00133468.

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Abstract:

Le thème central des travaux présentés est l'étude des suites faiblement dépendantes
non -mélangeantes au sens de Rosenblatt (1956). La notion de mélange classique est affaiblie
afin d'établir des inégalités ainsi que des théorèmes limite pour différentes classes de processus
comme par exemple certains systèmes dynamiques, des chaînes de Markov non irréductibles,
ou encore des fonctions de processus linéaires non mélangeants. Les résultats obtenus sont
ensuite appliqués au domaine de la statistique non paramétrique.
Deux autres thématiques sont abordées dans ce manuscrit : d'une part l'étude de principes
de grandes déviations (notamment pour le processus de records généralisés), et d'autre part
l'estimation adaptative de fonctionnelles linéaires.

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Coste, Nicolas. "Contribution à l'étude de la dispersion des contre-mesures dans la couche de surface marine." Aix-Marseille 2, 2000. http://www.theses.fr/2000AIX22069.

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Latron, Mathilde. "Adaptation, régression et expansion en limite d’aire de répartition." Thesis, Lille 1, 2019. http://www.theses.fr/2019LIL1R025/document.

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Abstract:

Les changements globaux observés au cours des dernières décennies peuvent être à l'origine de déplacements de l'aire de répartition géographique d’espèces biologiques. L'adaptabilité et la plasticité phénotypique conditionnent ces changements. La démographie des espèces et leurs capacités de dispersion déterminent leur capacité à coloniser des sites nouvellement favorables. Dans le cas de modification de répartition géographique, on peut s'attendre à observer le long de l’aire de répartition une variation des traits d’histoire de vie en relation avec la dynamique observée. En effet, la survie, la reproduction ainsi que la capacité de dispersion déterminent la réussite ou l’échec de l’implantation et du maintien d’une population. Les attendus théoriques prévoient alors qu’elles soient maximisées sur des fronts de colonisation. De fait, un faible taux de recrutement, une limitation en partenaires sexuels et la dépression de consanguinité, parmi d’autres facteurs, peuvent entrainer un déclin des populations, des extinctions locales, ou des échecs de colonisation. Sur des fronts de colonisation, on s’attend donc à observer une augmentation des capacités de dispersion et du taux d’autofécondation, une phénologie avancée, ainsi qu’une fécondité supérieure par rapport au centre de l’aire de répartition. Sur des fronts de rétractation, on peut s’attendre à une augmentation du taux d’autofécondation et à un investissement supérieur dans la survie, par rapport aux populations centrales. Comprendre l’évolution des traits d’histoire de vie en fonction de la dynamique des aires de répartition des espèces est donc primordial pour mieux comprendre l’évolution future de la biodiversité. Dans ce contexte, les variations spatiales de traits d’histoire de vie ont été caractérisées pour quatre espèces végétales en expansion ou en retrait dans le nord de la France : la Claytonie perfoliée (Claytonia perfoliata), la Cochléaire du Danemark (Cochlearia danica), le Crithme maritime (Crithmum maritimum) et la Pensée des dunes (Viola tricolor subsp. curtisii). Ces variations de traits d’histoire de vie ont été étudiées du centre vers la limite de leurs aires de répartition par le biais de mesures phénotypiques en milieu naturel et en jardin commun, et d’analyses de structure génétique spatiale pour deux espèces. La dynamique de répartition de ces quatre espèces s’explique par des facteurs qui sont propres à la biologie de chacune, en interaction avec leur environnement. La Claytonie et la Cochléaire, toutes deux en expansion, présentent une forte pression de propagules sur leurs fronts de colonisation : tandis que la Claytonie présente un taux de germination plus important en limite d’aire de répartition, la Cochléaire présente quant à elle une augmentation de ses capacités de dispersion dans les populations de limite d’aire. Le Crithme maritime, en expansion dans la région, ne montre aucune variation de ses traits d’histoire de vie le long de son aire de répartition. De fait, toutes les populations montrent une forte capacité de colonisation, et l’analyse de la structure génétique spatiale de l’espèce indique un apport conséquent de migrants depuis et vers toutes les populations, via une dispersion à longue distance des diaspores. La Pensée des dunes, espèce en rétractation, montre une augmentation des niveaux d’autofécondation dans ses populations de limite d’aire, ce qui pourrait lui conférer une certaine assurance pour la reproduction. Toutefois, l’investissement reproducteur moins important dans ces populations pourrait, à long terme, nuire à leur persistance. Au final, si chaque espèce montre des variations de traits d’histoire de vie conformes aux prédictions théoriques, aucune de ces prédictions ne s’applique à toutes les espèces. Il n’existe donc pas de syndrome évolutif de limite de répartition géographique et les réponses des espèces dépendent de leur biologie
Ongoing global changes may lead to shifts in the geographical range of biological species. Adaptive evolution and phenotypic plasticity will determine these shifts. The demography of the species and their dispersal capacities will also determine their ability to colonize newly favourable habitats. When geographical distributions are shifting, one can expect a variation in life history traits across the geographic range. Indeed, survival, reproduction and dispersal capacity will determine the success or failure of population establishment and persistence. These traits are thus theoretically expected to be maximized on colonization fronts because low recruitment rates, mate limitation and inbreeding depression, among other factors, can lead to population decline, local extinction, or colonization failure. On colonization fronts, we therefore expect to observe an increase in dispersal capacities and self-fertilization rate, advanced phenology, and higher fertility compared to populations located in the central part of the range. On retraction fronts, mate limitation can also drive selection for increased self-fertilization, and worsening habitat conditions can lead to higher investment in survival as compared to central populations. Understanding the evolution of life history traits in relation to species range dynamics is therefore essential to better understand the future evolution of biodiversity in the Anthropocene. In this context, spatial variations of life history traits were characterized for four plant species that show expansion or retraction fronts in northern France: Miner’ lettuce (Claytonia perfoliata), Danish scurvygrass (Cochlearia danica), Rock samphire (Crithmum maritimum) and Dune pansy (Viola tricolor subsp. curtisii). Variations of life history traits were surveyed from the core to the edge of their geographic ranges by using phenotypic measurements in the natural environment and in the common garden and by analysing the spatial genetic structure for a subset of two species. The geographical range dynamics of these focal species were explained by species-specific factors in interaction with their respective environment. Miner’s lettuce and Danish scurvygrass, both expanding in northern France, showed high propagule pressure on their colonization fronts: while Miner’s lettuce exhibited a higher germination rate at the edge of its range, marginal populations of Danish scurvygrass showed an increase in dispersal capacities. Rock samphire, which is expanding northwards, showed no variation in its life history traits along its geographical range. All populations may show a high capacity for successful colonization and analyses of spatial genetic structure indicated large amount of gene flow among populations via long-distance dispersal events of diaspores. Lastly, the retracting populations of Dune pansy showed an increase in selfing rate that may provide some reproductive assurance. However, their lower reproductive output could threaten their long-term persistence. Altogether, while each species shows variations in life history traits consistent with theoretical predictions, trait variations appeared to be idiosyncratic. This suggested that no common evolutionary syndrome occurred in expanding or receding range edges and that species' responses mostly depend on their specific biology. These results have therefore important implications relevant to conservation biology and to forecasting of geographical range shifts under rapidly changing environments

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Latron, Mathilde. "Adaptation, régression et expansion en limite d’aire de répartition." Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2018-2021), 2019. http://www.theses.fr/2019LILUR025.

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Abstract:

Les changements globaux observés au cours des dernières décennies peuvent être à l'origine de déplacements de l'aire de répartition géographique d’espèces biologiques. L'adaptabilité et la plasticité phénotypique conditionnent ces changements. La démographie des espèces et leurs capacités de dispersion déterminent leur capacité à coloniser des sites nouvellement favorables. Dans le cas de modification de répartition géographique, on peut s'attendre à observer le long de l’aire de répartition une variation des traits d’histoire de vie en relation avec la dynamique observée. En effet, la survie, la reproduction ainsi que la capacité de dispersion déterminent la réussite ou l’échec de l’implantation et du maintien d’une population. Les attendus théoriques prévoient alors qu’elles soient maximisées sur des fronts de colonisation. De fait, un faible taux de recrutement, une limitation en partenaires sexuels et la dépression de consanguinité, parmi d’autres facteurs, peuvent entrainer un déclin des populations, des extinctions locales, ou des échecs de colonisation. Sur des fronts de colonisation, on s’attend donc à observer une augmentation des capacités de dispersion et du taux d’autofécondation, une phénologie avancée, ainsi qu’une fécondité supérieure par rapport au centre de l’aire de répartition. Sur des fronts de rétractation, on peut s’attendre à une augmentation du taux d’autofécondation et à un investissement supérieur dans la survie, par rapport aux populations centrales. Comprendre l’évolution des traits d’histoire de vie en fonction de la dynamique des aires de répartition des espèces est donc primordial pour mieux comprendre l’évolution future de la biodiversité. Dans ce contexte, les variations spatiales de traits d’histoire de vie ont été caractérisées pour quatre espèces végétales en expansion ou en retrait dans le nord de la France : la Claytonie perfoliée (Claytonia perfoliata), la Cochléaire du Danemark (Cochlearia danica), le Crithme maritime (Crithmum maritimum) et la Pensée des dunes (Viola tricolor subsp. curtisii). Ces variations de traits d’histoire de vie ont été étudiées du centre vers la limite de leurs aires de répartition par le biais de mesures phénotypiques en milieu naturel et en jardin commun, et d’analyses de structure génétique spatiale pour deux espèces. La dynamique de répartition de ces quatre espèces s’explique par des facteurs qui sont propres à la biologie de chacune, en interaction avec leur environnement. La Claytonie et la Cochléaire, toutes deux en expansion, présentent une forte pression de propagules sur leurs fronts de colonisation : tandis que la Claytonie présente un taux de germination plus important en limite d’aire de répartition, la Cochléaire présente quant à elle une augmentation de ses capacités de dispersion dans les populations de limite d’aire. Le Crithme maritime, en expansion dans la région, ne montre aucune variation de ses traits d’histoire de vie le long de son aire de répartition. De fait, toutes les populations montrent une forte capacité de colonisation, et l’analyse de la structure génétique spatiale de l’espèce indique un apport conséquent de migrants depuis et vers toutes les populations, via une dispersion à longue distance des diaspores. La Pensée des dunes, espèce en rétractation, montre une augmentation des niveaux d’autofécondation dans ses populations de limite d’aire, ce qui pourrait lui conférer une certaine assurance pour la reproduction. Toutefois, l’investissement reproducteur moins important dans ces populations pourrait, à long terme, nuire à leur persistance. Au final, si chaque espèce montre des variations de traits d’histoire de vie conformes aux prédictions théoriques, aucune de ces prédictions ne s’applique à toutes les espèces. Il n’existe donc pas de syndrome évolutif de limite de répartition géographique et les réponses des espèces dépendent de leur biologie
Ongoing global changes may lead to shifts in the geographical range of biological species. Adaptive evolution and phenotypic plasticity will determine these shifts. The demography of the species and their dispersal capacities will also determine their ability to colonize newly favourable habitats. When geographical distributions are shifting, one can expect a variation in life history traits across the geographic range. Indeed, survival, reproduction and dispersal capacity will determine the success or failure of population establishment and persistence. These traits are thus theoretically expected to be maximized on colonization fronts because low recruitment rates, mate limitation and inbreeding depression, among other factors, can lead to population decline, local extinction, or colonization failure. On colonization fronts, we therefore expect to observe an increase in dispersal capacities and self-fertilization rate, advanced phenology, and higher fertility compared to populations located in the central part of the range. On retraction fronts, mate limitation can also drive selection for increased self-fertilization, and worsening habitat conditions can lead to higher investment in survival as compared to central populations. Understanding the evolution of life history traits in relation to species range dynamics is therefore essential to better understand the future evolution of biodiversity in the Anthropocene. In this context, spatial variations of life history traits were characterized for four plant species that show expansion or retraction fronts in northern France: Miner’ lettuce (Claytonia perfoliata), Danish scurvygrass (Cochlearia danica), Rock samphire (Crithmum maritimum) and Dune pansy (Viola tricolor subsp. curtisii). Variations of life history traits were surveyed from the core to the edge of their geographic ranges by using phenotypic measurements in the natural environment and in the common garden and by analysing the spatial genetic structure for a subset of two species. The geographical range dynamics of these focal species were explained by species-specific factors in interaction with their respective environment. Miner’s lettuce and Danish scurvygrass, both expanding in northern France, showed high propagule pressure on their colonization fronts: while Miner’s lettuce exhibited a higher germination rate at the edge of its range, marginal populations of Danish scurvygrass showed an increase in dispersal capacities. Rock samphire, which is expanding northwards, showed no variation in its life history traits along its geographical range. All populations may show a high capacity for successful colonization and analyses of spatial genetic structure indicated large amount of gene flow among populations via long-distance dispersal events of diaspores. Lastly, the retracting populations of Dune pansy showed an increase in selfing rate that may provide some reproductive assurance. However, their lower reproductive output could threaten their long-term persistence. Altogether, while each species shows variations in life history traits consistent with theoretical predictions, trait variations appeared to be idiosyncratic. This suggested that no common evolutionary syndrome occurred in expanding or receding range edges and that species' responses mostly depend on their specific biology. These results have therefore important implications relevant to conservation biology and to forecasting of geographical range shifts under rapidly changing environments

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Bihhadi, Abdelkader. "Etude de la propagation acoustique dans les conduits et les silencieux en écoulements non isothermes par une méthode de différences finies et enveloppe d'onde." Poitiers CEAT, 1995. http://www.theses.fr/1995POIT2285.

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Abstract:

Cette etude est consacree a l'examen des phenomenes de propagation et d'attenuation acoustiques dans les conduits et les silencieux de section uniforme en presence de champs de vitesse et de temperature moyens inhomogenes. La resolution des equations decrivant les phenomenes est effectuee a partir d'une methode numerique de differences finies et enveloppe d'onde. Dans le cas d'une conduite infinie a parois rigides, on montre l'influence de la couche limite et du gradient de temperature sur la refraction de la pression acoustique, ainsi que la dispersion du mode fondamental qui n'est alors plus plan. On met egalement en evidence l'effet des inhomogeneites du champ moyen sur les vitesses de phase et les frequences de coupure et de resonance des modes de propagation. Quand les parois sont absorbantes, on montre que les phenomenes de refraction indiques precedemment jouent un role tres important sur l'attenuation acoustique. En effet, les ondes acoustiques refractees vers les parois sont fortement attenuees alors que celles refractees vers le centre de la conduite le sont beaucoup moins. Dans le cas d'un silencieux dissipatif de longueur finie, un modele permettant de calculer le coefficient de reflexion et la perte par transmission est developpe. Les resultats numeriques montrent ainsi que le coefficient de reflexion reste toujours faible, ceci etant lie au changement de la nature des parois absorbantes qui ne constitue pas une interface susceptible de reflechir les ondes acoustiques. Toutefois, l'absorption est importante et la presence d'un ecoulement moyen et d'un gradient de temperature modifie notablement les caracteristiques acoustiques d'un tel silencieux

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Loeck, Jaqueline Fischer. "Modelo operacional para dispersão de poluentes na camada limite atmosférica com contornos parcialmente reflexivos." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2018. http://hdl.handle.net/10183/183286.

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Abstract:

O presente trabalho propõe um novo modelo para dispersão de poluentes na atmosfera, tal modelo foi idealizado no trabalho de dissertação da autora e continuou-se seu desenvolvimento nesta pesquisa. O modelo é baseado na solução semi-analítica da equação de advecção-difusão para emissão contínua, com resolução através do método de separação de variáveis e da transformada de Fourier. As condições de contorno são tratadas como infinitas reflexões do poluente no solo e no topo da camada limite atmosférica. Adiante, estas reflexões são utilizadas de modo parcial, na tentativa de considerar fenômenos da dispersão que não podem ser explicitados no modelo determinístico, de forma que os contornos podem ser entendidos como estocásticos, ou seja, pode-se interpretar os contornos como uma amostragem de uma distribuição. Além disso, é realizada uma otimização nos contornos parcialmente reflexivos, com o objetivo de desenvolver uma metodologia de otimização e determinar os valores ótimos para a reflexão parcial. Os resultados obtidos foram, primeiramente, comparados com os experimentos de Copenhagen e Hanford. Posteriormente, comparou-se o modelo com dados de concentração coletados em uma fábrica de celulose, a CMPC Celulose Riograndense. Simulou-se, também, a dispersão de poluentes emitidos por uma usina termelétrica no Brasil, que faz parte do programa de pesquisa e desenvolvimento tecnológico do setor de energia elétrica da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL).
The present work proposes a new model for pollutant dispersion in the atmosphere, this model was idealized in the dissertation work of the author and continued its development in this research. The model is based on the semi-analytic solution of the advectiondiffusion equation for continuous emission, with resolution through the method of separation of variables and the Fourier transform. The boundary conditions are treated as infinite reflections of the pollutant in the soil and at the top of the atmospheric boundary layer. These reflections are used in a partial way in the attempt to consider phenomena of dispersion that can not be explained in the deterministic model, so that the boundaries can be understood as stochastic, that is, one can interpret the boundaries as a sampling of a distribution. In addition, an optimization is performed in the partially reflective boundaries, with the purpose of developing an optimization methodology and determining the optimal values for the partial reflection. The results obtained were firstly compared with the experiments of Copenhagen and Hanford. Subsequently, the model was compared with concentration data collected at a cellulose production plant. The dispersion of pollutants emitted by a thermoelectric plant in Brazil was also simulated, which is part of the research and technological development program of the electric energy sector of the National Electric Energy Agency (ANEEL).

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Grazzini, Fabienne. "Étude expérimentale de la dispersion de polluants en présence d'obstacles." Toulouse, INPT, 1999. http://www.theses.fr/1999INPT001H.

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Abstract:

Nous étudions la dispersion d'un polluant rejeté à proximité d'obstacles placés dans une couche limite atmosphérique neutre reproduite dans un canal hydraulique. Pour recréer un tel écoulement, nous avons adapté une méthode développée pour les souffleries, et nous obtenons ainsi une couche limite périurbaine. Après validation de ce moyen d'essai, nous nous intéressons aux modifications du champ dynamique induites par un cube, puis par trois cubes, afin de caractériser les interactions de leurs sillages et des différentes échelles de turbulence mises en jeu. Des mesures de concentration d'un traceur, supposé passif et émis à proximité des cubes, sont faites par fluorescence induite par plan laser (PLIF). En nous appuyant sur l'analyse des champs de vitesse, nous montrons, pour deux positions de la source et deux configurations des cubes, que le polluant présente une forte anisotropie dans sa dispersion, et qui est étroitement liée aux vitesses moyennes et turbulentes proches du point d'émission.

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Gisch, Debora Lidia. "Simulação da dispersão de poluentes na camada limite planetária : um modelo determinístico-estocástico." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2018. http://hdl.handle.net/10183/182254.

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Abstract:

Questões ambientais estão no centro das discussões nas últimas décadas. A poluição atmosférica, causada pela expansão pós-revolução industrial fez surgir a necessidade de aprender a descrever, usando modelos matemáticos, esse fenômeno. Com esse conhecimento pode-se propor soluções que mitiguem a poluição e os danos colaterais causados ao ambiente. A dispersão de poluentes modelada por soluções analíticas, a partir das equações de advecção-difusão oferecem um conhecimento sobre cada componente que constrói a equação, característica inexistente em outras abordagens, como a numérica. Entretanto ela era incapaz de descrever propriedades que se referem à turbulência, as estruturas coerentes, causadas por componentes não-lineares suprimidas por construção das equações governantes do modelo. Este trabalho estudou uma forma de recuperar características associadas à turbulência através de uma componente fundamental em estruturas coerentes, a fase. Essa é incluída no modelo que passa a descrever manifestações da turbulência em processos de dispersão através de flutuações de pequena escala na concentração da solução do modelo sesquilinear, que é determinístico-estocástico. No decorrer do trabalho há um estudo através de variações de parâmetros para compreender os efeitos da fase no modelo. Ele também foi aplicado ao experimento de Copenhagen e a dois cenários reais com a intenção de compreender o modelo frente à variáveis micrometeorológicas assim como aprimorá-lo para simular a dispersão de poluentes oriundos de fontes de forma realística.
Environmental issues have been at the center of discussions in the last few decades. Atmospheric pollution, caused by post-industrial revolution, has increased the necessity to describe, using mathematical models, this phenomenon. With this knowledge is possible to propose solutions mitigating the pollution and collateral damages caused in the environment. The pollutant dispersion modeled by analytical solutions, from advection-diffusion equations, offers a knowledge about each component that constructs the equation, a characteristic that does not exist in other approaches, such as numerical. However it was unable to describe properties that refer to turbulence, coherent structures, caused by nonlinear components suppressed by constructing the model governing equations. This work studied a way to recover characteristics associated with turbulence through a fundamental component in coherent structures, the phase. This is included in the model which describes manifestations of turbulence in the dispersion process through the presence of small-scale concentration fluctuations in the sesquilinear model, which is deterministicstochastic. In the course of this work there is a study through variations of parameters to understand the phase effects in the model. It was also applied to Copenhagen experiment and to two real scenarios with the intention of understanding the model regarding micrometeorological variables as well as improving it to simulate the pollutant dispersion from sources in a realistic way.

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Souidi, Kaïes. "Effet de la configuration des agitateurs dans une colonne à faible entrefer mécaniquement agitée sur la dispersion du gaz en foisonnement : approches expérimentale et numérique." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00836761.

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Abstract:

Cette thèse est dédiée à l'étude de l'effet de la configuration des agitateurs (pales planes) et la nature du tensioactif sur la dispersion de gaz dans un liquide en vue d'obtenir un produit foisonné. Cette étude est menée à deux échelles pilote et locale. Le premier chapitre est dédié à une étude à l'échelle pilote. Les résultats ont montré qu'à conditions opératoires fixées, lorsque les agitateurs sont collés et décalés, l'aspect distributif de la dispersion de gaz est amélioré. L'aspect dispersif (taille des bulles), en revanche, reste peu sensible à la configuration des agitateurs. Les protéines sériques" WPI " comme agent tensioactif améliore l'efficacité de la rétention de gaz alors que le Tween 20 la réduit et provoque l'augmentation de la taille des bulles. Le deuxième chapitre concerne une approche locale qualitative (observation optique) et quantitative (détermination de capillaire critique). L'étude qualitative a montré que l'ajout d'un angle de décalage modifie l'écoulement du liquide et les bulles suivent la trajectoire imposée par le liquide. Lorsque les protéines WPI est utilisé comme agent tensioactif, sous l'action de la contrainte de cisaillement, les bulles subissent une déformation qui se termine par une rupture par extrémité. Un système couette a permis de déterminer un nombre capillaire critique correspondant à cette rupture. Par contre, en présence du Tween 20, la déformation ne conduit jamais à une rupture par extrémité. Le troisième chapitre de ce travail est dédié à une étude numérique de l'hydrodynamique de l'écoulement. Cette étude a permis de confirmer les résultats obtenus par l'approche qualitative. A titre d'exemple, un décalage entre deux agitateurs collés conduit à la multiplication des zones de vortex, à l'apparition des élongations supplémentaires et d'effet venturi favorables à l'aspect distributif de la dispersion. L'étude numérique montre également que le gradient maximal et moyen de vitesse reste indépendant de la configuration, ce qui explique pourquoi la taille moyenne est indépendante de la configuration.

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Boyer, Patrick. "Contribution à l'étude de la dispersion des polluants dans les basses couches de l'atmostphère en situations stables et par vent faible." Aix-Marseille 2, 1995. http://www.theses.fr/1995AIX22102.

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Abstract:

Cette etude s'interesse aux proprietes locales (quelques kilometres au maximum) du processus de dispersion dans les basses couches de l'atmosphere pendant les periodes a forte stabilite thermique et a vent faible. Caracterisees par un ecoulement fortement instationnaire et inhomogene, ces situations n'ont toujours pas de theorie a meme de les representer. Cinq tracages atmospheriques experimentaux par sf#6 ont ete realises dans ces conditions. Il s'agissait de caracteriser les differentes situations rencontrees et de tester un modele gaussien de dispersion atmospherique en cours de developpement a l'ipsn. Bien que l'analyse des donnees meteorologiques ait ete entravee par l'imprecision des mesures, elle a tout de meme permis de caracteriser les differents tracages et de confirmer l'invalidite, pour ce type de condition, des hypotheses de base de l'approche par similitude de monin-obukhov. L'accroissement de la stabilite atmospherique renforce l'impact d'un rejet en augmentant les concentrations dans le champ proche de la source (<500 m). A des distances plus eloignees (> 1000 m) cette influence tendrait a disparaitre. Une evaluation globale des densites spectrales des composantes de vitesse confirme que l'ecoulement est domine par de grandes structures horizontales et que les plus petites structures disparaissent quand la stabilite augmente. Le processus de diffusion turbulente a petite echelle, qui est preponderant aux faibles temps de transfert, est alors fortement attenue, et les concentrations aux courtes distances augmentent. Les plus grandes structures horizontales sont moins affectees et les concentrations a des distances plus importantes sont moins sensibles au renforcement de la stabilite. Le modele donne de bons resultats en terme d'impact global. Cependant, l'etude montre que la vitesse de transfert doit etre evaluee a la hauteur des points de prelevement sinon l'hypothese du modele selon laquelle la vitesse moyenne de l'ecoulement est invariante sur la verticale peut entrainer d'importantes erreurs sur l'estimation du transport du panache et des temps d'exposition

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Hug, Gilles. "Étude par microscopie électronique en faisceau faible de la dissociation des dislocations dans TiAl : relation avec le comportement plastique." Paris 11, 1988. http://www.theses.fr/1988PA112095.

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Abstract:

TiA1 est un alliage métallique de structure L10 ordonnée sur le réseau cubique à faces centrées. Il présente une anomalie de limite élastique à moyenne température (600°C) liée à des effets intrinsèques aux dislocations. Les dislocations et leur structure interne ont été examinées, par microscopie électronique en transmission en condition de faisceau faible. La nature des vecteurs de Burgers des dislocations évolue avec la température. Quatre domaines, qui se distinguent par les superdislocations en présence, ont ainsi pu être nettement mis en évidence:-à l'ambiante 1/2<110], 1/2<112] et<011]-à 600°C 1/2<110] et <011]-à 800°C 1/2<110] et 1/2<112]-à 1000°C 1/2<110], <001] et 1/2<112]. Le changement de vecteur de Burgers comme l'augmentation de la limite élastique avec la température sont corrélés à des modifications de la structure interne des superdislocations <101]. Celle-ci - toujours dissociée en un triplet bordant une faute intrinsèque du super-réseau (SISF)et une paroi d'antiphase(APB)- passe d'une configuration entièrement étendue dans le plan {111} après déformation à l'ambiante, à une configuration diédrique, dissociée sur {111} pour la SISF et sur {001) pour l'APB, après déformation à une température légèrement inférieure à celle de la bosse. Cette transition de cœur glissile sessile explique la remontée de limite élastique avec la température qui est ainsi liée à une perte de mobilité des superdislocations. En ce qui concerne la nature des vecteurs de Burgers, il est montré que la nature sessile des dislocations à 600°C inhibe la décomposition engendrant les 1/2<112], d’où leur absence. A plus haute température, 800°C, les verrous sont déstabilisés, les dislocations peuvent à nouveau se décomposer pour donner des 1/2<112]; la limite élastique chute. Aux températures les plus élevées, 1OOO°C, les plans de glissement de type (110) sont activés et les vecteurs de Burgers les plus courts deviennent glissiles (<001])
TiA1 is fcc-related metal alloy, ordered under in the L10 structure. It shows an anomalous dependence of the flow stress with temperature, with a peak at about 600°C, that originales from processes intrinsic to dislocations. A weak-beam dark-field transmission electron microscopestudy has been carried out in order to characterize the dislocations together with their fine structure as a function of the deformation temperature. The nature of the Burgers vectors encoutered in TiA1 depends upon the temperature of the deformation test. Namely, in so far as the Burgers of superdislocations are concerned, four domains approximately centered on the following temperatures have been found:- room temperature, l/2<110], 1/2<112] and <011],- 600CC l/2<110] and <011],-800"C 1/2<110] and 1/2<1 12],-1000"C 1/2<110], <001] and 1/2<112]. Both the change in Burgers vector and the flow stress anomaly result from modifications of the fine structure of the <011] superdislocation. Its fine structure is basically threefold with two planar defects generated, viz. A superlattice intrinsic stacking fault (SISF) and an antiphase boundary (APB). It assumes a transition from a configuration fully glissile in {111} after room temperature deformation, to a sessile Jock at 600CC, with the APB now in the cube plane whereas the SISF still belong to the octahedral plane. This glissile-sessile core transition explains the flow stress anomal y that appears as the consequence of the loss of mobility of the supcrdislocations. Regarding the change in Burgers vectors, it is shown thal the sessile nature of dislocations after deformation at 600CC prevents the decomposition reaction, that yields the formation of 1/2<112) superdislocations, from occuring. At high temperature, 800°C, the above <011] locks are unstable, again, decomposition into 1/2<112] may occur the flow stress drops. At higher temperatures, 1000°C the{110) slip planes become operative and the shortest Burgers vectors (<001]) are activated

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Filho, Edson Pereira Marques. ""Investigação da camada limite planetária convectiva com modelo LES aplicado à dispersão de poluentes"." Universidade de São Paulo, 2004. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/14/14133/tde-20082004-134629/.

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Abstract:

Esse trabalho descreve a evolução espacial e temporal da dispersão de um poluente inerte e passivo em uma CLP altamente convectiva simulada com um modelo LES. A versão do modelo LES utilizado foi desenvolvida por Moeng (1984) e modificada por Sullivan et al. (1994). A condição de quase-equilíbrio é verificada através da energia cinética turbulenta (ECT) total integrada na CLP. Os perfis verticais dos momentos estatísticos de primeira, segunda e terceira ordem, concordam com os prognósticos da teoria da similaridade da camada de mistura apresentados na literatura. Os termos da equação de ECT estão em balanço e o transporte de ECT devido às flutuações de pressão é um termo fonte na região próxima à superfície. Os espectros espaciais apresentam uma região de subintervalo inercial com inclinação proporcional a k^(-5/3), onde as relações de isotropia são reproduzidas para a componente vertical de velocidade. O valor estimado da constante de Kolmogorov é 0,52. Resultados equivalentes foram obtidos para os espectros temporais de velocidade. Os espectros das componentes de velocidade apresentam uma região de produção bem definida, permitindo estimar as escalas de comprimento dos turbilhões mais energéticos. Nos espectros espaciais, os comprimentos de onda associados aos turbilhões mais energéticos são aproximadamente constantes e iguais a 1,3 zi. Os valores estimados através dos espectros temporais são 1,5 vezes maiores. Esses resultados confirmam as restrições da aplicação da hipótese de Taylor em uma CLP em condições altamente convectivas. No caso de um poluente emitido por uma fonte área contínua localizada próxima à superfície, representativo das emissões de CO na região metropolitana de São Paulo, o grau de limpeza da CLP está relacionado à intensidade dos processos de entranhamento no topo. As abordagens euleriana e lagrangiana para a descrição da dispersão de um poluente emitido por fonte pontual contínua são similares para alturas elevadas e reproduzem o comportamento esperado das plumas em condições convectivas, quando estão associadas ao modelo LES. Essa concordância confirma a hipótese levantada neste trabalho de que o modelo LES pode ser utilizado como uma ferramenta de validação de modelos operacionais de dispersão.
This work describes the spatial and temporal evolution of the dispersion of an inert and passive pollutant in a highly convective planetary boundary layer (PBL) simulated by LES model. The LES model used here was developed by Moeng (1984) and modified by Sullivan et al. (1994). The quasi-stationary state is verified by total turbulent kinetic energy (TKE) integrated in the PBL. The vertical profiles of the first, second and third order statistical moments, agreed with the predictions of the mixed layer similarity theory available in the literature. The TKE equation terms are balance and TKE pressure-transport is a source in the near to the surface. The spatial spectra show a inertial subrange proportional k^(-5/3), were isotropy relations are reproduced for vertical velocity. The Kolmogorov constant estimated is 0,52. The equivalent results are obtained for temporal wind velocity spectra. The wind velocity spectra show very well defined production region, allowing to estimate the spectral peak wavelength and characteristic length. In the spatial spectra cases, the horizontal velocity peak wavelengths are approximately constants and equal to 1.3 zi. The values obtained from temporal spectra are 1.5 larger. The same factor is found for temporal and spatial estimates. These results confirm the restrictions to the Taylors hypothesis applications in highly convective PBL. The concentration of pollutant released from a continuous area source located near to the surface, representing CO emissions in São Paulo city, is strongly dependent on the intensity of the entrainment at the top of PBL. The eulerian and lagrangian approaches are equally capable to describe the dispersion of continuous elevated point source located in PBL, reproducing the plume behaviour for convective conditions, when associated to LES model. This agreement indicates that LES model can be used as a tool to validated operational dispersion models.

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Salizzoni, Pietro. "Mass and momentum transfer in the urban boundary layer." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2006. http://www.theses.fr/2006ECDL0015.

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Abstract:

The dispersion of pollutants in the atmosphere in urban areas is a complex process which depends on several physical phenomena. The present work analyzes the mechanisms of the mass and momentum exchange in the urban atmospheric boundary layer. In particular we focused our attention on the lower part of the atmospheric boundary layer, where the °ow dynamics are typically determined by the size and the density of the buildings and by the street geometry. In order to analyze these processes we have performed a wind tunnel investigation of the °ow dynamics and scalar dispersion in the near-ground region of a neutral atmospheric boundary layer. An idealized street geometry was simulated by an array of 2D parallel canyons, made of a set of square section bars placed normal to the wind; the spacing of the bars (i. E. The ratio H=W between building height and canyon width) could be varied. The velocity measurements have been performed by means of hot-wire anemometry and Particle Image velocimetry (PIV) whilst passive scalar concentration measurements have been performed with a Flame Ionization Detector (FID). In the ¯rst part of the work we studied the in°uence of small scale roughness (roof shape, chimney. . . . ) at the top of the buildings on the °ow and the dispersion in the turbulent stream above buildings roofs. The in°uence of the roof roughness was studied by adding small scale 2D roughness elements to the tops of the bars. In order to evaluate the mass and momentum exchange in the boundary layer above the obstacles, di®erent experiments were conducted for each geometrical con¯guration: the pro¯les of mean and °uctuating velocities were measured above the obstacle roof; a passive scalar was released from a an elevated line source and from a ground level source, and concentration pro¯les were measured downstream of the source. We veri¯ed that the presence of a smaller scale roughness is felt by the overlying °ow only if the larger scale obstacles are su±ciently packed together. The smaller scale structures produced by the small scale roughness in°uence the °ow dynamics if their size is the same order of that of the eddies shed by the shear layer developing at the canopy top: that happens if the canyon width is not too large (i. E. For street aspect ratio H=W » 1). In the second part of the work we focused on the processes that determine the mass exchange between the recirculating region within the street canyons and the external °ow. The goal of the study was to evaluate how di®erent conditions within and outside the cavity determine the velocity and concentration ¯elds within the cavity itself; the aim was to ¯nd the appropriate reference velocity and length scales that characterize the mass exchange between the recirculating region and the external °ow. We veri¯ed that the exchange processes are dependent on the canyon geometry as well as on the intensity of the external turbulence, but are not sensitive to the external integral length scale. As a general conclusion we may say that the mass and momentum exchange between a recirculating region and the external °ow is a process which is driven by the °ow instabilities, arising within the shear layer which develops at the interface between the two region, and it is in°uenced even by the turbulent kinetic energy °uxes from the external °ow toward the cavity.

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Gamel, Hervé. "Caractérisation expérimentale de l'écoulement et de la dispersion autour d'un obstacle bidimensionnel." Thesis, Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2015. http://www.theses.fr/2015ECDL0002/document.

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Abstract:

Depuis une dizaine d’années, l’évolution de la puissance des ordinateurs a permis de développer l’utilisation, dans les études d’ingénierie, des simulations 3D CFD (Computational Fluid Dynamics) pour l’étude de l’atmosphère à petite échelle, en particulier pour la dispersion de polluants sur des sites industriels et urbains complexes. Compte tenu de la complexité des domaines à étudier et des ressources de calcul généralement disponibles, ces études sont la plupart du temps réalisées à l’aide des modèles RANS (Reynolds Averaged Navier-Stokes), et particulièrement avec le modèle de fermeture k – e. Différents travaux de validation de l’approche RANS k – e ont mis en évidence quelques limitations à reproduire la dynamique de l’écoulement et de la dispersion dans des configurations géométriques complexes. Le travail de recherche réalisé dans le cadre de cette thèse a pour objectif une caractérisation expérimentale fine de l’écoulement et de la dispersion turbulente autour d’un obstacle bidimensionnel placé dans une couche limite de surface, afin d’évaluer la validité des modèles RANS en vue de leur application pour l’étude de la dispersion atmosphérique.Dans un premier temps, nous avons utilisé des techniques d’anémométrie à fil chaud, d’anémométrie laser Doppler et d’anémométrie par image de particules, pour déterminer le champ de vitesse dans une couche limite de surface rugueuse et autour d’un obstacle bidimensionnel de section carrée. Une attention particulière a été portée sur l’analyse des termes de l’équation évolutive de l’énergie cinétique turbulente (ECT) et sur la détermination de la viscosité turbulente vt. Différentes approches ont également été utilisées pour estimer le taux de dissipation e de l’énergie cinétique turbulente. Nous avons mis en évidence que ces différentes approches fournissent des résultats comparables dans le cas de la couche limite, tandis que seule la technique estimant e comme le résidu de l’ECT est applicable dans le sillage de l’obstacle. De plus, nos mesures ont permis d’évaluer les paramétrisations du modèle k – e et de montrer que la valeur du coefficient Cμ = 0.09 ne semble pas adaptée dans le cas de la couche limite, conduisant à une surestimation de vt, alors que cette valeur apparait plus adaptée dans le cas de l’obstacle. Une étude de sensibilité, portant la détermination de la constante σk du modèle k – e, indique une contribution non négligeable des termes de corrélation entre la vitesse et la pression dans le sillage de l’obstacle.Dans un deuxième temps, nous avons étudié la dispersion d’un scalaire passif, en mesurant les différents moments statistiques de la concentration, au moyen d’un détecteur à ionisation de flamme. Nous avons également déterminé les flux turbulents de masse, par un couplage entre les mesures de vitesse et de concentration, en prenant soin de contrôler les influences réciproques des deux techniques de mesure. Ces mesures nous ont permis de tester la validité de différents modèles de fermeture de l’équation d’advection-diffusion pour estimer les flux dans le sens vertical et dans le sens longitudinal. Nous avons également pu déterminer expérimentalement le coefficient de diffusivité turbulente Dt, nous permettant d’évaluer un nombre de Schmidt turbulent Sct, afin de mettre en évidence que la valeur Sct = 0.7 est adaptée à la majorité des zones étudiées, excepté dans la zone de recirculation induite par l’obstacle. Enfin, nous nous sommes intéressés aux différents termes de l’équation de la variance de la concentration et plus particulièrement à son taux de dissipation. À nouveau, les mesures nous ont permis de tester un modèle de fermeture disponible dans la littérature et de montrer la bonne cohérence entre le modèle et l’expérience
In the last decades, there has been an increasing use of Computational Fluid Dynamics (CFD)simulations to evaluate the impact of atmospheric pollutants dispersion in within industrial and urban sites. Given the high geometrical complexity of these sites, these simulations are mainly performed adopting a Reynolds Averaged Navier-Stokes (RANS) approach and using k−e closure models. As is well known from previous studies, RANS k−e simulations are affected by some limitations that prevent them correctly reproducing the dynamics of the flow and the pollutant dispersion in complex geometrical configurations. The aim of the PhD is to provide a detailed experimental characterization of the flow and the turbulent dispersion around an idealized two-dimensional obstacle placed within a boundary layer flow. This is subsequently used to analyse the reliability of RANS closure models as predictive tools for the atmospheric dispersion of airborne pollutants. Initially we focus on the flow dynamics of a boundary layer flow developing over a rough wall and in the wake of a 2D obstacle. The velocity field is investigated experimentally by means of different measurement techniques, namely Hot Wire Anemometry (HWA), Laser Doppler Anemometry (LDA) and Stereo-Particle Imagery Velocimetry (PIV). A particular attention was devoted to the estimate of the turbulent viscosity nt as well as of the terms composing the turbulent kinetic energy budget (TKE), including its rate of dissipation e which was determined adopting different approaches. These measurements allowed us to analyse the accuracy of the parameterizations included in a standard k−e closure model. Our analysis show that a value of the coefficient Cμ = 0.09 leads to significant overestimation of nt in a boundary layer flow. Conversely, adopting Cμ = 0.09 provides a good agreement between modeled and direct estimates of nt in the wake of the obstacle. As a second step, we studied the dispersion of a passive scalar emitted by a ground level line source. To that purpose we measured the first four order moments of the concentration probability density function by mean of a flame ionization detector (FID). Furthermore, the coupling of the FID system with the LDA or HWA system allowed us to directly measure the turbulent mass transfer, i.e. the correlation between velocity and concentration fluctuations. The combination of these two techniques was carefully analyzed, in order to quantify eventual mutual disturbances of one measurement technique on the other. The measurements of the velocity/concentration correlations allowed us to determine experimentally the turbulent diffusivity Dt and the turbulent Schmidt number Sct , and therefore to test the accuracy of different closure models of the advection-distribution equation. Our results show that the value of the turbulent Schmidt number is approximately equal to 0.7 in most of the domain, except in the recirculation zone on the wake of the obstacle. Experimental data provide also a complete description of the spatial distribution of the concentration variance, and of the term composing its budget (with a focus on its dissipation). As for the velocity field, we test the reliability of different closure model proposed in the literature of the turbulent mass transfer terms, enlightening the shortcomings of simple gradient-law closer models

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Saint-Etienne, Eric. "Nouvelle filière technologique de circuits micro-ondes coplanaires à faibles pertes et à faible dispersion sur membrane composite d'oxyde et de nitrure de silicium." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 1998. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00141275.

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Abstract:

Ce mémoire traite de l'élaboration et de la validation d'une nouvelle filière technologique pour circuits micro-ondes. Le chapitre I montre les avantages des structures de type coplanaire et la possibilité de minimiser les pertes et la dispersion fréquentielle en remplaçant le substrat par une membrane. Le chapitre II expose le développement d'une membrane composite en oxyde et en nitrure de silicium. Nous montrons que des membranes de 5 mm x 10 mm et de 1,4 µm d'épaisseur sont faisables par un procédé de micro-usinage chimique du silicium et qu'elles résistent à des pressions différentielles de 0,5 bar. Le chapitre III présente deux techniques de confection de circuits : la photolithographie pour les épaisseurs de métal inférieures à 1 µm, le dépôt électrolytique localisé pour les épaisseurs supérieures. La précision dimensionnelle est de l'ordre de 1 µm dans les deux cas. Les chapitres V et VI concernent la conception de démonstrateurs à ligne de transmission et leur caractérisation. Le dimensionnement est réalisé par analyse quasi statique et par simulations électromagnétiques 2,5D. Les résultats montrent des pertes inférieures à 0,1 dB/mm jusqu'à 65 GHz et l'absence de dispersion. Dans les bandes de fréquences L à X, l'optimisation de l'épaisseur de métal a permis d'obtenir des pertes encore plus faibles. Enfin nous avons expérimenté un procédé spécifique permettant de diminuer les pertes diélectriques dans les accès sur substrat épais. Le chapitre VI est dédié au développement d'une technologie de micro-blindage en silicium qui assure une protection électromagnétique et mécanique des circuits. Les capacités de cette technologie sont illustrées par la réalisation d'un filtre passe-bande centré à 30 GHz. Il est montré que le micro-blindage n'augmente pas les pertes d'insertion (1 dB). Les filières permettent la fabrication simultanée de circuits différent s, avec un rendement voisin de 100%. Le fonctionnement des démonstrateurs a été vérifié de -65°C à +125°C.

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SAINT, ETIENNE ERIC. "Nouvelle filiere technologique de circuits micro-ondes coplanaires a faibles pertes et a faible dispersion sur membrane composite d'oxyde et de nitrure de silicium." Toulouse 3, 1998. http://www.theses.fr/1998TOU30231.

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Abstract:

Ce memoire traite de l'elaboration et de la validation d'une nouvelle filiere technologique pour circuits micro-ondes. Le chapitre i montre les avantages des structures de type coplanaire et la possibilite de minimiser les pertes et la dispersion frequentielle en remplacant le substrat par une membrane. Le chapitre ii expose le developpement d'une membrane composite en oxyde et en nitrure de silicium. Nous montrons que des membranes de 5 mm 10 mm et de 1,4 m d'epaisseur sont faisables par un procede de micro-usinage chimique du silicium et qu'elles resistent a des pressions differentielles de 0,5 bar. Le chapitre iii presente deux techniques de confection de circuits : la photolithographie pour les epaisseurs de metal inferieurs a 1 m, le depot electrolytique localise pour les epaisseurs superieures. La precision dimensionnelle est de l'ordre de 1 m dans les deux cas. Les chapitres v et vi concernent la conception de demonstrateurs a ligne de transmission et leur caracterisation. Le dimensionnement est realise par analyse quasi statique et par simulations electromagnetiques 2,5d. Les resultats montrent des pertes inferieures a 0,1 db/mm jusqu'a 65 ghz et l'absence de dispersion. Dans les bandes de frequences l a x, l'optimisation de l'epaisseur de metal a permis d'obtenir des pertes encore plus faibles. Enfin nous avons experimente un procede specifique permettant de diminuer les pertes dielectriques dans les acces sur substrat epais. Le chapitre vi est dedie au developpement d'une technologie de micro-blindage en silicium qui assure une protection electromagnetique et mecanique des circuits. Les capacites de cette technologie sont illustrees par la realisation d'un filtre passe-bande centre a 30 ghz. Il est montre que le micro-blindage n'augmente pas les pertes d'insertion (1 db). Les filieres permettent la fabrication simultanee de circuits differents, avec un rendement voisin de 100%. Le fonctionnement des demonstrateurs a ete verifie de 65c a +125c.

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Tignat-Perrier, Romie. "Facteurs de structuration des communautés microbiennes de la couche limite atmosphérique." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAU034.

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Abstract:

La couche limite planétaire est la couche atmosphérique la plus basse qui est en interaction directe et constante avec les surfaces terrestres et marines sur lesquelles se concentrent les activités humaines, les cultures et divers écosystèmes. Comprendre l’origine de sa composition à la fois chimique et microbiologique est fondamental dans notre étude approfondie de la biosphère. Alors que les microorganismes de la couche limite planétaire – retrouvés jusqu’à 106 cellules par mètre cube d’air – semblent varier significativement à l’échelle spatiale et temporelle en termes de concentration et de diversité, ils restent largement méconnus. L’objectif principal de cette thèse est de comprendre comment se structurent les communautés microbiennes dans la troposphère, et en particulier dans la couche limite planétaire, ainsi que d’identifier les facteurs de contrôle majeurs. En travaillant sur des échantillons collectés pendant plusieurs semaines sur neuf sites répartis sur la planète, et en utilisant les technologies de séquençage ADN haut-débit, nous avons étudié la composition taxonomique et fonctionnelle des communautés microbiennes de la phase gazeuse et solide de l’atmosphère (c’est-à-dire non associés aux nuages).Nos premiers résultats sur la taxonomie des communautés microbiennes révèlent que les surfaces proches des sites sont les contributeurs principaux de distribution des communautés microbiennes atmosphériques, malgré l’occurrence potentielle du transport longue-distance des microorganismes atmosphériques. Egalement, les conditions météorologiques combinées à la diversité des surfaces locales terrestres ou océaniques jouent un rôle important dans la variation temporelle de la structure des communautés microbiennes de la couche limite planétaire. Une deuxième étude nous a permis d’étudier davantage la variation temporelle des communautés microbiennes atmosphériques sur un site continental montagneux en France (1465 m d’altitude) sur une année complète. Cette étude révèle l’importance des conditions de surface des paysages aux alentours dans la composition taxonomique des communautés atmosphériques. L’évolution au cours de l’année des terres agricoles et de la végétation, qui composaient en majeure partie le paysage du site, était responsable du changement temporel observé dans la composition taxonomique des communautés microbiennes atmosphériques. Finalement, nous avons étudié la composition fonctionnelle des communautés microbiennes de la couche limite planétaire afin d’identifier si les conditions physiques et chimiques de l’atmosphère jouaient un rôle dans la sélection ou adaptation microbienne des microorganismes atmosphériques. L’analyse comparative de données métagénomiques ne révèle pas de signature atmosphérique spécifique du potentiel fonctionnel des communautés microbiennes atmosphériques. La composition fonctionnelle semble avant tout liée aux écosystèmes locaux. Toutefois, nous avons observé que les champignons étaient plus dominants relativement aux bactéries dans l’air comparativement aux autres écosystèmes. Ce résultat suggère un processus de sélection des champignons durant l’aérosolisation et/ou le transport aérien. Les champignons pourraient survivre davantage l’aérosolisation et le transport aérien comparativement aux bactéries du fait de leur résistance naturelle aux conditions physiques stressantes de l’atmosphère. Nos résultats ont apporté une meilleure compréhension des facteurs déterminants (c’est-à-dire les surfaces locales, les sources distantes, les conditions météorologiques locales, les conditions physiques stressantes de l’atmosphère) et de leur contribution dans la structuration des communautés microbiennes de la couche limite atmosphérique. Nos investigations constituent une base importante pour de nouvelles études sur la prévision et le contrôle des communautés microbiennes atmosphériques, afin de répondre à des questions majeures dans les domaines de la santé publique et de l’agronomie
Up to 106 microbial cells per cubic meter are found in suspension in the planetary boundary layer, the lowest part of the atmosphere. Direct influences of the planetary boundary layer on humans, crops and diverse ecosystems like soils and oceans make the full understanding of its composition, both chemical and microbiological, of utmost importance. While microbial communities of the planetary boundary layer vary significantly at different temporal and spatial scales, they remain largely unexplored. The main goal of this thesis was to understand how airborne microbial communities are structured in the troposphere with special emphasis on the planetary boundary layer and to identify their main controlling factors. We investigated both the taxonomic and functional composition of airborne microbial communities in the dry phase (i.e. not cloud-associated) over time at nine different geographical sites around the world using high throughput sequencing technologies.Our investigation that focused on microbial taxonomy showed that local landscapes were the main contributors to the global distribution of airborne microbial communities despite the potential occurrence of long-range transport of airborne microorganisms. We also observed that meteorology and the diversity of the surrounding landscapes played major roles in the temporal variation of the microbial community structure in the planetary boundary layer. We further explored the temporal variation of airborne microbial communities at a continental and mountainous site in France (1465 m above sea level) over a full-year. This study demonstrated the importance of the surface conditions (i.e. vegetation, snow cover etc.) of the surrounding landscapes on the taxonomic composition of airborne microorganisms. The seasonal changes in agricultural and vegetated areas, which represented a significant part of the site’s surrounding landscape, were correlated to the shifts in the taxonomic composition of airborne microbial communities during the year. Finally, we investigated the functional composition of microbial communities of the planetary boundary layer to identify whether the physical and chemical conditions of the atmosphere played a role in selection or microbial adaptation of airborne microorganisms. The comparative metagenomic analysis did not show a specific atmospheric signature in the functional potential of airborne microbial communities. To the contrary, their functional composition was mainly correlated to the underlying ecosystems. However, we also showed that fungi were more dominant relatively to bacteria in air as compared to other (planetary bound) ecosystems. This result suggested a selective process for fungi during aerosolization and/or aerial transport and that fungi might likely survive aerosolization and/or aerial transport better than bacteria due to their innate resistance to stressful physical conditions (i.e. UV radiation, desiccation etc.). Our results provide a clearer understanding of the factors (i.e. surrounding landscapes, distant sources, local meteorology, and stressful physical atmospheric conditions) that control the distribution of microbial communities in the atmospheric boundary layer. Our investigations provide a basis for further studies on the prediction and even control of airborne microbial communities that would be of interest for public health and agriculture

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Alves, Claudia Marins. "Stochastic models for the treatment of dispersion in the atmosphere." Laboratório Nacional de Computação Científica, 2006. http://www.lncc.br/tdmc/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=135.

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Abstract:

Lagrangian stochastic models are a largely used tool in the study of passive substances dispersion inside the Atmospheric Boundary Layer. Its application is related to the trajectory computation of thousands of particles, that numerically simulate the dispersion of suspense substances in the atmosphere. In this study, the basic concepts related to the Lagrangian stochastic modelling are presented and discussed together with its main characteristics and its computational implementation, to the study of particles dispersion in the atmosphere. In a computational experiment, the obtained results are compared with observational data from the TRACT experiment, that took place in Europe in 1992. The input data needed for the dispersion model are extracted from simulations with the numerical weather forecast model RAMS. Dispersion over Rio de Janeiro region is also tested in a second experiment.
Modelos Lagrangianos estocásticos constituem ferramenta muito utilizada no estudo da dispersão de substâncias passivas na Camada Limite Atmosférica. Sua aplicação consiste em calcular a trajetória de milhares de partículas, que simulam numericamente a dispersão de uma substância em suspensão na atmosfera. Nesta tese, são apresentados e discutidos os conceitos básicos relacionados à Modelagem Lagrangiana Estocástica de Partículas, bem como suas principais características e sua implementação computacional, para o estudo da dispersão de partículas na atmosfera. Numa experimentação computacional, comparam-se os resultados obtidos com dados observacionais provenientes do experimento TRACT, realizado na Europa em 1992. Os dados de entrada necessários ao modelo de dispersão são extraídos de simulações do modelo de previsão numérica do tempo RAMS. A dispersão sobre o Estado do Rio de Janeiro é também testada em um segundo experimento.

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Dhahri, Ameur. "Contributions aux approches hamiltonienne et markovienne des systèmes quantiques ouverts." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00174273.

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Abstract:

En mécanique statistique quantique, un système quantique ouvert représente un petit système de degré fini de liberté en interaction avec un système extérieur très large (bain thermique, réservoir bosonique, environnement... ).

Pour décrire cette interaction, les physiciens et les mathématiciens utilisent souvent deux approches: l'approche markovienne et l'approche hamiltonienne.

Nous comparons systématiquement les approches hamiltonienne et markovienne dans les cas des modèles de spin-boson et de Pauli-Fierz. Ensuite, nous présentons un modèle lindbladien pour une chaîne de N spins couplée à des bains thermiques. Puis, nous étudions le lien entre les interactions quantiques répétées et la limite de densité faible. Finalement, nous étudions les propriétés des équations d'évolutions discrètes associées aux modèles d'interactions répétées, qui sont dirigées par des bruits discrets classiques.

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Rouzès, Maxime. "Etude expérimentale de l'hydrodynamique d'un écoulement turbulent à surface libre sur fond rugueux à faible submersion." Phd thesis, Toulouse, INPT, 2015. http://oatao.univ-toulouse.fr/14164/1/rouzes.pdf.

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Abstract:

L'étude concerne les couches limites turbulentes dans le cas d'écoulements à surface libre sur fond rugueux homogène. Afin de réaliser cette étude, deux dispositifs de mesure PIV par stéréoscopie (PIV 2D-3C) ont été mis en place avec comme double objectif de fournir les lignes directrices au design d'un système stéréoscopique PIV in situ et d'étudier l'influence de la faible submersion des éléments rugueux sur la structure universelle de la couche limite sur fond rugueux, i.e. pour des submersions h/D comprises entre 0,33 et 0,66 (avec h la hauteur des rugosités et D la hauteur d'eau). Pour le premier objectif, le dispositif de mesure a permis un accès optique facilité par un point de vue incliné des caméras à la zone proche des rugosités dans des conditions naturelles d'écoulement (turbidité et éclairement naturels). Les mesures de vitesse ont été faites dans un canal hydraulique de petite dimension (12 m x 0,5 m x 0,25 m) rempli d'hémisphères positionnées en quinconce. Une étude paramétrique de l'influence de l'inclinaison des caméras ainsi que de la turbidité de l'eau sur la qualité des mesures de vitesse a été entreprise suivie par une nouvelle méthodologie basée sur l'analyse de l'intensité lumineuse dans le système. Il a été montré que l'écoulement est correctement résolu jusqu'à une turbidité d'environ 25 NTU avec un angle d'inclinaison par rapport au plan vertical de mesure de 25°. Pour le second objectif, les investigations expérimentales ont été réalisées dans une veine hydraulique de plus grande dimension (26 m x 1,10 m x 0,50 m), dont le fond rugueux est constitué par des cubes en PVC de 2 cm de côté comme dans l'étude de Florens et al. (2013). Les résultats mettent en évidence que l'étendue de la sous-couche rugueuse augmente avec la submersion pour finalement occuper toute la colonne d'eau dans le cas de la plus faible submersion (h/D=0,66). Malgré cela, une loi logarithmique est tout de même observée, et ce, quelle que soit la submersion étudiée.

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Krone, Ralf. "Sismique onde S en faible profondeur d'eau : propriétés de cisaillement des sédiments marins superficiels par inversion simultanée de la dispersion des ondes de love de scholte." Brest, 1997. http://www.theses.fr/1997BRES2005.

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Abstract:

L'objectif de ce travail de these etait, d'une part le developpement d'un dispositif de sismique onde s, constitue d'une source et de capteurs operationnels sur le fond marin et, d'autre part, le developpement des methodes d'analyse pour determiner les proprietes de cisaillement, c'est-a-dire la vitesse de propagation et le facteur de qualite des ondes s en vue d'une application dans la reconnaissance geotechnique des fonds marins pour l'implantation de cables et de pipelines.

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Giraudo, Davide. "Théorèmes limites de la théorie des probabilités dans les systèmes dynamiques." Rouen, 2015. http://www.theses.fr/2015ROUES056.

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Abstract:

Cette thèse se consacre aux théorèmes limites pour les suites et les champs aléatoires strictement stationnaires, principalement sur le théorème limite central et sa version fonctionnelle, appelée principe d'invariance. Dans un premier temps, nous montrons à l'aide d'un contre-exemple que pour les processus strictement stationnaires β-mélangeants, le théorème limite central peut avoir lieu sans que ce ne soit le cas pour la version fonctionnelle. Nous montrons également que le théorème limite central n'a pas nécessairement lieu pour les sommes partielles d'une suite strictement stationnaire β-mélangeante à valeurs dans un espace de Hilbert de dimension infinie, même en supposant l'uniforme à intégrabilité de la suite des sommes partielles normalisées. Puis nous étudions le principe d'invariance dans l'espace des fonctions hölderiennes. Nous traitons le cas des suites strictement stationnaires tau-dépendantes (au sens de Dedecker, Prieur, 2005) ou rho-mélangeantes. Nous donnons également une condition suffisante sur la loi d'une suite strictement stationnaire d'accroissements d'une martingale et la variance quadratique garantissant le principe d'invariance dans l'espace des fonctions hölderiennes, et nous démontrons son optimalité à l'aide d'un contre-exemple. Ensuite, nous déduisons grâce à une approximation par martingales des conditions dans l'esprit de celles de Hannan (1979), et Maxwell et Woodroofe (2000). Nous discutons ensuite de la décomposition martingale/cobord. Dans le cas des suites, nous fournissons des conditions d'intégrabilité sur la fonction de transfert et le cobord pour que ce dernier ne perturbe pas le principe d'invariance, la loi des logarithmes itérés ou bien la loi forte des grands nombres si ceux-ci ont lieu pour la martingale issue de la décomposition. Dans le cas des champs, nous formulons une condition suffisante pour une décomposition ortho-martingale/cobord. Enfin, nous établissons des inégalités sur les queues des maxima des sommes partielles d'un champ aléatoire de type ortho-martingale ou bien d'un champ qui s'exprime comme une fonctionnelle d'un champ i. I. D. Ces inégalités permettent d'obtenir un principe d'invariance dans les espaces hölderiens pour ces champs aléatoires
This thesis is devoted to limit theorems for strictly stationary sequences and random fields. We concentrate essentially on the central limit theorem and its invariance principle. First, we show with the help of a counter-example that for a strictly stationary absolutely regular sequence, the central limit theorem may hold but not the invariance principle. We also show that the central limit theorem does not take place for partial sums of a Hilbert space valued, strictly stationary and absolutely regular sequence, even if we assume that the normalized partial sums form a uniformly integrable family. Second, we investigate the Holderian invariance principle. We treat the case of tau-dependent (Dedecker, Prieur, 2005) and rho-mixing strictly stationary sequences. We provide a sufficient condition on the law of a strictly stationary martingale difference sequence and the quadratic variance which guarantee the invariance principle in a Hölder space. We construct a counter-example which shows its sharpness. We derive conditions in the spirit of Hannan (1979), and Maxwell and Woodroofe (2000) by a martingale approximation. We then discuss the martingale/coboundary decomposition. In dimension one, we provide sharp integrability conditions on the transfer function and the coboundary for which the later does not spoil the invariance principle, the law of the iterated logarithm or the strong law of large numbers if these theorems take place for the martingale involved in the decomposition. We also provide a sufficient condition for an orthomartingale/coboundary decomposition for strictly stationary random fields. Lastly, we establish tails inequalities for orthomartingale and Bernoulli random fields. We prove an invariance principle in Hölder spaces for these random fields using such inequalities

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Baili, Ghaya. "Contribution à la réduction du bruit d'intensité relatif des lasers à semiconducteurs pour des applications aux radars." Paris 11, 2008. http://www.theses.fr/2008PA112362.

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Abstract:

L’objectif du travail de thèse présenté est d’étudier deux techniques originales de réduction du bruit d’intensité relatif (RIN) des lasers à semiconducteur pour le transport des signaux radar par voie optique. La première technique consiste à exploiter, dans une fibre à compensation de dispersion et à faibles pertes, les mécanismes de conversion du bruit d’amplitude en bruit de phase et du bruit de phase en bruit d’amplitude avec une bonne dynamique sur une bande fréquence égale à 20 GHz. La deuxième technique consiste à supprimer les oscillations de relaxation dans le laser SC en recherchant un fonctionnement de type classe-A. Deux architectures de lasers classe-A sont proposées, analysées théoriquement et validées expérimentalement. La première architecture est basée sur un amplificateur optique à SC dans une cavité fibrée longue. La deuxième architecture utilise un milieu à gain à émission par la surface (un demi-VSCEL) dans une cavité étendue à surtension élevée. Au moyen de ces deux architectures, nous montrons que le comportement dynamique de classe-A permet de ramener le RIN du laser SC à la limite quantique standard (-155 dB/Hz pour 1 mA détecté) sur une large bande de fréquence, typiquement de 100 MHZ à 18 GHz
The objective of the following thesis is to study two original techniques aiming at reducing the Relative Intensity Noise (RIN) of semiconductor lasers used in optical links for transmission of radar signals. Within the first technique, a dispersion compensating fiber exhibiting low losses is used to study the phase to amplitude noise and amplitude to phase noise conversion mechanisms with a very good signal-to-noise ratio over à 20 GHz bandwidth. The second technique consists in increasing the photon lifetime well above the carrier lifetime in order to eliminate adiabatically the carrier population effects, leading to a relaxation oscillation free class-A laser operation. Two laser architectures have been proposed, theoretically analyzed and experimentally validated. The first configuration is based on a semiconductor optical amplifier in a long fibred cavity. The second one uses a ½-VCSEL in a high-Q external cavity. For both configurations, we demonstrated that class-A laser operation leads to a shot-noise-limited RIN (at -155 dB/Hz for 1 mA detected) over a frequency bandwidth from 100 MHz to 18 GHz

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Sadek, Radi. "Modélisation de l'écoulement atmosphérique à l'échelle hectométrique." Thesis, Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2013. http://www.theses.fr/2013ECDL0011/document.

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Abstract:

De nombreuses applications pratiques ou industrielles, telles que l’étude de la dispersion atmosphérique de polluants, la qualité de l’air, la micro-météorologie en terrain complexe et l’évaluation du potentiel éolien, nécessitent la prédiction précise de l’écoulement atmosphérique à une échelle dite locale (environ 10 km horizontalement). Le travail de recherche dans le cadre de cette thèse s’inscrit donc dans la proposition d’une chaine de méthodologies et de modélisations permettant de simuler l’écoulement atmosphérique à cette échelle, avec une résolution spatiale horizontale hectométrique. Tout d’abord, nous nous sommes intéressés à la modélisation de la turbulence dans la couche limite atmosphérique (CLA). Pour cela, nous avons choisi le modèle RANS k− ε (déjà largement utilisé dans la littérature), ainsi que le modèle RANS Ri j − ε afin de simuler l’anisotropie de la turbulence. Nous avons ainsi pu vérifier la nécessité d’utiliser les constantes de Duynkerke (1988) pour l’atteinte des niveaux de turbulence atmosphérique avec le modèle k− ε. Dans cette optique, nous avons également développé un nouveau jeu de constantes atmosphériques pour le modèle Ri j − ε. Finalement, nous avons proposé un modèle théorique capable de reproduire les caractéristiques turbulentes de l’écoulement pour n’importe quel temps d’intégration, permettant ainsi de trouver une continuité entre les constantes « standards » et les constantes « atmosphériques » des modèles de turbulence. D’autre part, nous avons développé l’approche de modélisation « CFD 1D-3D », qui consiste en l’utilisation d’un modèle CFD 1D afin de fournir les profils verticaux nécessaires pour forcer le code CFD 3D en données météorologiques (utilisé en topographie complexe). Le modèle 1D a été développé au cours de cette thèse avec les modèles de turbulence k− ε et Ri j− ε. Il a été validé grâce à une comparaison avec des résultats empiriques et théoriques issus de la littérature. Cette comparaison a montré des résultats très encourageants de ce modèle dans la simulation de la CLA en sol plat. De plus, la méthodologie « CFD 1D-3D » a été évaluée grâce à une comparaison avec des mesures en soufflerie en présence d’un relief complexe : les résultats sont globalement très satisfaisants. Ces comparaisons ont permis enfin de valider le nouveau jeu de constantes pour le modèle Ri j− ε. Finalement, nous nous sommes intéressés à l’utilisation de calculs CFD partiellement convergés comme moyen de réduction du temps CPU des codes CFD, dans des contextes d’utilisation opérationnelle. Dans cette optique, nous avons montré que l’on arrive à une solution dont l’erreur est faible par rapport à la solution convergée (< 10% d’erreur), avec un temps CPU de l’ordre de 5%−10% du temps nécessaire pour atteindre la convergence. C’est un résultat très intéressant car il permet de réduire considérablement le temps de calcul, tout en gardant une erreur faible devant l’incertitude générale de l’approche CFD
Many practical and industrial applications, such as the study of atmospheric dispersion of pollutants, air quality,micro-meteorology in complex terrain and wind assessment, require accurate prediction of the atmospheric flow at a so-called local scale (approximately 10 km horizontally). Therefore, the main objective in this thesis is to propose a chain of methodologies capable of simulating the atmospheric flow at this scale, with a horizontal hectometric spatial resolution. First of all, we were interested in modeling of turbulence in the atmospheric boundary layer (ABL). In addition to the largely used RANS k−ε model, we considered the use of the RANS Ri j− ε model as a way of simulating turbulence anisotropy.We were able to verify the necessity of using the Duynkerke (1988) constants in order to achieve atmospheric levels of turbulence with the k− ε model. In a similar way, we also developed a new set of atmospheric constants for the Ri j− ε model. Finally, we proposed a theoretical model capable of reproducing the main characteristics of a turbulent flow for any given sampling duration, thus allowing a more continuous approach between « standard » and « atmospheric » constants for turbulence models. Also, in this thesis, we developed the « CFD 1D-3D » modeling approach. It is based on the use of a 1D CFD model as a way of providing vertical profiles of meteorological data for boundary conditions of a 3D CFD code, used in complex terrain. This 1D model was developed as a part of the thesis, along with k− ε and Ri j − ε turbulence models. It was validated by being compared with empirical and theoretical results. The comparisons showed very encouraging results concerning the ability of this model in simulating ABL in the presence of a flat terrain. In addition, the « CFD 1D- 3D » methodology was assessed by comparison with wind tunnel measurements in the presence of complex terrain, which showed very satisfactory resultst. These comparisons also validated the newly developed set of constants for the Ri j− ε model. Finally, we studied the use of partially converged CFD as a way of reducing the CPU time of CFD simulations for operational purposes. We therefore demonstrated that we can achieve a low error solution (< 10% error compared with the converged solution), with a CPU time of about 5%−10% of the time required to achieve convergence. This result was very interesting because the methodology significantly reduces the computational time while maintaining a low error as compared to the overall uncertainty of the CFD approach

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Lesouëf, Dorothée. "Étude numérique des circulations locales à la Réunion : application à la dispersion de polluants." Phd thesis, Université de la Réunion, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00633096.

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Abstract:

Les régimes dynamiques dans les basses couches de l'atmosphère à l'île de la Réunion sont conditionnés par l'action du relief et du rayonnement sur l'écoulement synoptique. L'île est située en permanence dans le flux des alizés de sud-est et son relief élevé, culminant à 3000 m dans le centre de l'île et 2600 m au sud, constitue un obstacle important pour l'écoulement moyen. Le relief, le chauffage différentiel des pentes et le contraste thermique avec l'océan influent sur les échanges locaux entre la couche limite marine et la troposphère libre.L'analyse des phénomènes complexes de l'écoulement atmosphérique au niveau de l'île a pour but initial de caractériser les transferts de polluants émis localement. Cette étude a deux applications : * La première rentre dans le cadre préparatoire à la mise en place, à 2200 m d'altitude sur le Piton Maïdo, de l'observatoire atmosphérique de l'OPAR, à l'horizon 2011. L'objectif est de comprendre les circulations locales induites par le relief et les transports associés afin de discriminer d'éventuelles pollutions par les sources locales sur le signal qui sera mesuré in situ au sommet du Maïdo.* La seconde vise à étudier la diffusion des panaches volcaniques du Piton de la Fournaise. L'éruption majeure d'avril 2007 du volcan réunionnais a montré que des panaches pouvaient générer d'importantes pollutions dans diverses parties de l'île allant jusqu'à poser de réels problèmes environnementaux et de santé publique.Ces applications s'appuient sur une étude par modélisation numérique à haute résolution des écoulements atmosphériques dans les basses couches au niveau de l'île, au moyen du modèle météorologique de recherche MésoNH, permettant de conduire un ensemble de simulations sur cas idéalisés puis sur cas réels avec diffusion de traceurs passifs.

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Júnior, Rosiberto Salustiano da Silva. "Sensibilidade na estimativa da concentração de poluentes fotoquímicos com a aplicação de diferentes parametrizações de camada limite planetária utilizando o modelo de qualidade do ar WRF/Chem." Universidade de São Paulo, 2009. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/14/14133/tde-23012010-102058/.

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Abstract:

Neste trabalho foi avaliado o impacto na simulação dos poluentes fotoquímicos do uso de diferentes parametrizações da Camada Limite Planetária (CLP) para a Região Metropolitana de São Paulo, utilizando o modelo de mesoescala não-hidrostático Weather Research and Forecasting (WRF) com o acoplamento dos módulos químicos (WRF/Chem). Para análise da acurácia dos resultados obtidos com o modelo, foram utilizadas as medições realizadas pelas estações automáticas da CETESB em superfície, e a validação do perfil vertical da concentração de O3 com base nos dados do experimento de lançamento de ozoniosondas realizado dentro do contexto de um projeto de políticas públicas (recursos FAPESP) realizado durante o período de estudo. A motivação para a realização do presente trabalho foi a grande dificuldade de representação da estrutura da CLP em especial durante o período noturno sobre áreas urbanas. O estudo contou com a utilização inédita do modelo on-line para simulação da composição química da atmosfera da RMSP, e por fim analisou o impacto do acoplamento com o modelo urbano Urban Canopy Model (UCM), com o modelo WRF-Chem. A área de estudo é a Região Metropolitana de São Paulo e adjacências, e o período estudado foi de 28/10 a 01/11/2006. As variações anuais da temperatura do ar, velocidade do vento e radiação solar para o ano de 2006, mostraram que o mês de outubro foi marcado por grande disponibilidade de radiação solar, altos valores de temperatura do ar e ventos intensos. As simulações com casos idealizados mostraram que o esquema numérico de CLP, YSU (Yonsei University) representou melhor a variação da Camada Limite na área urbana, o que influenciou diretamente na dispersão dos poluentes. Já para as simulações de casos reais os resultados mostraram uma boa correlação entre simulado e observado para as concentrações superficiais de O3 e CO e uma grande dificuldade do modelo em representar o perfil vertical da concentração de O3, quando utilizada a versão 2.1 do modelo WRF/Chem. Problema este parcialmente resolvido (podendo melhorar ainda mais) quando é utilizada uma versão mais recente do modelo WRF-Chem, como o caso da versão 3, acoplada com o modelo urbano UCM. Os experimentos realizados para estimar o impacto do tipo do uso do solo sobre a variação da altura da CLP e conseqüente relação com a composição química da atmosfera, mostraram que a altura da CLP é mais alta sobre áreas urbanas em comparação com áreas rurais, portanto influenciando de forma efetiva na dispersão dos poluentes. No presente trabalho foi mostrado o transporte de poluentes existente entre as regiões metropolitanas de São Paulo, Campinas e Sorocaba, devido principalmente a topografia que atua canalizando o vento na direção de Campinas e Sorocaba. A proximidade com as fontes de emissão mostrou ser um fator importante para o nível de concentração de O3, pois à medida que se afasta das fontes de emissão tanto vertical quanto horizontalmente a concentração de O3 aumenta. E devido a sua relativa proximidade com o Oceano Atlântico, a RMSP é beneficiada com a formação da Brisa Marítima que auxilia na dispersão dos poluentes emitidos e formados na RMSP.
This work evaluated the parameterizations´ sensibility of the Planetary Boundary Layer (PBL) in the simulation of photochemical pollutants above the Metropolitan Region of São Paulo, by using the Weather Research and Forecasting (WRF) non-hydrostatic mesoscale model, with the coupling of chemical modules (WRF/Chem). In order to analyze the accuracy of the results obtained with the model, there will be used the measurements made by the automatic air quality stations from CETESB on surface, and the validation of the O3 vertical profile, will be based on ozonesoundings experiments conducted during the period of the study. The motivation for this study was the great difficulty in representing the PBLs structure specially during the night, witch is an new utilization of an on-line model to simulate the chemical composition of the atmosphere of the MASP, and finally, to analyze the impact of the coupling with the Urban Canopy Model (UCM). The study area is the Metropolitan Region of São Paulo and surroundings, and the period was between 10/28 11/01/2006. The annual variations of the air temperature, wind speed and solar radiation for 2006, showed that the month of October was marked by wide availability of solar radiation, high values of air temperature and intense winds. The simulations with idealized cases showed that the PBLs order of height based on the numerical scheme is YSU, MYJ, BOULAC and UCM, which influences directly the dispersion of pollutants with lower concentrations of the CO for YSU and higher for UCM respectively, and for the concentrations of the O3, the scheme YSU shows lower concentrations but unlike the CO, the other schemes are equal. However, for the simulations of real cases, the results showed a good correlation between simulated and observed for the surface concentrations of the O3 and CO, and a great difficulty of the model on the vertical profiles representation of the concentration of O3, when the 2.1 version of the WRF/Chem model is used. This problem was partially solved (can be better improved) when used with the latest version, as version 3, and coupled with the Urban Canopy Model. The experiments performed to estimate the impact of the land use type on the variation of the PBL height and consequent relationship with the chemical composition of the atmosphere, showed that the PBL height is higher on the urban areas compared to rural areas, thus influencing effectively in the dispersal of pollutants, and a lower PBL height was associated with higher concentrations due to lower dispersion of pollutants. This work has demonstrated the transport of pollutants between the metropolitan regions of São Paulo - Campinas and São Paulo - Sorocaba, due to topography that acts targeting the wind in the direction of Campinas. The proximity of emission sources has been important for the level of concentration of O3, as it moves away from sources of emissions both vertically and horizontally increases its concentration. Due the proximity with the Atlantic Ocean, the formation of Sea Breeze helps dispersion of pollutants emitted and formed in the MASP.

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Bernardos, Barreda Luis Francisco. "Modélisation de la transition vers la turbulence d'une couche limite décollée Algebraic Nonlocal Transition Modeling of Laminar Separation Bubbles Using k−ω Turbulence Models Prediction of Separation-Induced Transition on the SD7003 Airfoil Using Algebraic Transition Triggering." Thesis, Sorbonne université, 2019. http://www.theses.fr/2019SORUS184.

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Abstract:

Le but de cette thèse est de proposer des modèles qui améliorent la précision des prévisions RANS des bulbes de décollement laminaire. Dans un premier temps, des données de simulations numériques "haute-fidélité'' sur une configuration de référence ont été exploitées afin de comprendre les défauts des modèles existants. À partir de cette analyse, deux problèmes majeurs ont été mis en évidence : les modèles existants ne produisent pas de turbulence à un rythme suffisamment élevé dans la région transitionnelle décollée, et en général ils manquent de diffusivité dans la région située juste en aval du bulbe. Dans un deuxième temps, un ensemble de modèles ont été proposés qui corrigent les défauts observés. Ces modèles, nommés LSTT (Laminar Separation Transition Triggering), permettent à plusieurs modèles RANS existants de produire de la turbulence à un taux adéquat dans la région transitionnelle, améliorant ainsi notablement la précision de la prévision du bulbe de décollement et de la couche limite en aval de ce dernier. Enfin, une évaluation complète des modèles LSTT a été effectuée en les appliquant à différentes géométries de profils aérodynamiques de type drone, éolienne, turbine et hélicoptère. En général, on observe que les modèles LSTT améliorent la précision des prévisions RANS des bulbes de décollement laminaire et servent à capturer l'influence de l'angle d'incidence, du nombre de Reynolds et du taux de turbulence en amont
The objective of this thesis was to propose new models that improve the precision of RANS predictions of LSB. Firstly, high-fidelity numerical data was analyzed in order to understand the precision defects of existing models. From this analysis, two main defects were identified: existing models do not produce turbulence at a sufficient rate in the transitional region, and they generally lack diffusion right downstream of the LSB. Secondly, a set of models were proposed that correct the defects. The new approach, named laminar separation transition triggering (LSTT), allow several existing RANS models for enhanced production of turbulence in the transitional region, which improves the precision of the prediction of the LSB topology and the overall flowfield. Lastly, a large assessment of LSTT models was undertaken using different airfoils of drones, wind turbines, tubojet engines and helicopters. In general, it was found that LSTT models improve the precision of the RANS predictions of LSB and can be used to predict the influence on angle-of-attack, Reynolds number and turbulence intensity

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Bahlali, Meïssam. "Adaptation de la modélisation hybride eulérienne/lagrangienne stochastique de Code_Saturne à la dispersion atmosphérique de polluants à l’échelle micro-météorologique et comparaison à la méthode eulérienne." Thesis, Paris Est, 2018. http://www.theses.fr/2018PESC1047/document.

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Abstract:

Cette thèse s'inscrit dans un projet de modélisation numérique de la dispersion atmosphérique de polluants à travers le code de mécanique des fluides numérique Code_Saturne. L'objectif est de pouvoir simuler la dispersion atmosphérique de polluants en environnement complexe, c'est-à-dire autour de centrales, sites industriels ou en milieu urbain. Dans ce contexte, nous nous concentrons sur la modélisation de la dispersion des polluants à micro-échelle, c'est-à-dire pour des distances de l'ordre de quelques mètres à quelques kilomètres et correspondant à des échelles de temps de l'ordre de quelques dizaines de secondes à quelques dizaines de minutes : on parle de modélisation en champ proche. L’approche suivie dans ces travaux de recherche suit une formulation hybride eulérienne/lagrangienne, où les champs dynamiques moyens relatifs au fluide porteur (pression, vitesse, température, turbulence) sont calculés via une approche eulérienne et sont ensuite fournis au solveur lagrangien. Ce type de formulation est couramment utilisé dans la littérature atmosphérique pour son efficacité numérique. Le modèle lagrangien stochastique considéré dans nos travaux est le Simplified Langevin Model (SLM), développé par Pope (1985,2000). Ce modèle appartient aux méthodes communément appelées méthodes PDF (Probability Density Function), et, à notre connaissance, n'a pas été exploité auparavant dans le contexte de la dispersion atmosphérique. Premièrement, nous montrons que le SLM respecte le critère dit de mélange homogène (Thomson, 1987). Ce critère, essentiel pour juger de la bonne qualité d'un modèle lagrangien stochastique, correspond au fait que si des particules sont initialement uniformément réparties dans un fluide incompressible, alors elles doivent le rester. Nous vérifions le bon respect du critère de mélange homogène pour trois cas de turbulence inhomogène représentatifs d'une large gamme d'applications pratiques : une couche de mélange, un canal plan infini, ainsi qu'un cas de type atmosphérique mettant en jeu un obstacle au sein d'une couche limite neutre. Nous montrons que le bon respect du critère de mélange homogène réside simplement en la bonne introduction du terme de gradient de pression en tant que terme de dérive moyen dans le modèle de Langevin (Pope, 1987; Minier et al., 2014; Bahlali et al., 2018c). Nous discutons parallèlement de l'importance de la consistance entre champs eulériens et lagrangiens dans le cadre de telles formulations hybrides eulériennes/lagrangiennes. Ensuite, nous validons le modèle dans le cas d'un rejet de polluant ponctuel et continu, en conditions de vent uniforme et turbulence homogène. Dans ces conditions, nous disposons en effet d'une solution analytique nous permettant une vérification précise. Nous observons que dans ce cas, le modèle lagrangien discrimine bien les deux différents régimes de diffusion de champ proche et champ lointain, ce qui n'est pas le cas d'un modèle eulérien à viscosité turbulente (Bahlali et al., 2018b).Enfin, nous travaillons sur la validation du modèle sur plusieurs campagnes expérimentales en atmosphère réelle, en tenant compte de la stratification thermique de l'atmosphère et de la présence de bâtiments. Le premier programme expérimental considéré dans nos travaux concerne le site du SIRTA (Site Instrumental de Recherche par Télédétection Atmosphérique), dans la banlieue sud de Paris, et met en jeu une stratification stable de la couche limite atmosphérique. La seconde campagne étudiée est l'expérience MUST (Mock Urban Setting Test). Réalisée aux Etats-Unis, dans le désert de l'Utah, cette expérience a pour but de représenter une ville idéalisée, au travers d'un ensemble de lignées de conteneurs. Deux rejets ont été simulés et analysés, respectivement en conditions d'atmosphère neutre et stable (Bahlali et al., 2018a)
This Ph.D. thesis is part of a project that aims at modeling pollutant atmospheric dispersion with the Computational Fluid Dynamics code Code_Saturne. The objective is to simulate atmospheric dispersion of pollutants in a complex environment, that is to say around power plants, industrial sites or in urban areas. In this context, the focus is on modeling the dispersion at micro-scale, that is for distances of the order of a few meters to a few kilometers and corresponding to time scales of the order of a few tens of seconds to a few tens of minutes: this is also called the near field area. The approach followed in this thesis follows a hybrid Eulerian/Lagrangian formulation, where the mean dynamical fields relative to the carrier fluid (pressure, velocity, temperature, turbulence) are calculated through an Eulerian approach and are then provided to the Lagrangian solver. This type of formulation is commonly used in the atmospheric literature for its numerical efficiency. The Lagrangian stochastic model considered in our work is the Simplified Langevin Model (SLM), developed by Pope (1985,2000). This model belongs to the methods commonly referred to as PDF (Probability Density Function) methods, and, to our knowledge, has not been used before in the context of atmospheric dispersion. First, we show that the SLM meets the so-called well-mixed criterion (Thomson, 1987). This criterion, essential for any Lagrangian stochastic model to be regarded as acceptable, corresponds to the fact that if particles are initially uniformly distributed in an incompressible fluid, then they must remain so. We check the good respect of the well-mixed criterion for three cases of inhomogeneous turbulence representative of a wide range of practical applications: a mixing layer, an infinite plane channel, and an atmospheric-like case involving an obstacle within a neutral boundary layer. We show that the good respect of the well-mixed criterion lies simply in the good introduction of the pressure gradient term as the mean drift term in the Langevin model (Pope, 1987; Minier et al., 2014; Bahlali et al., 2018c). Also, we discuss the importance of consistency between Eulerian and Lagrangian fields in the framework of such Eulerian/Lagrangian hybrid formulations. Then, we validate the model in the case of continuous point source pollutant dispersion, under uniform wind and homogeneous turbulence. In these conditions, there is an analytical solution allowing a precise verification. We observe that in this case, the Lagrangian model discriminates well the two different near- and far-field diffusion regimes, which is not the case for an Eulerian model based on the eddy-viscosity hypothesis (Bahlali et al., 2018b).Finally, we work on the validation of the model on several experimental campaigns in real atmosphere, taking into account atmospheric thermal stratification and the presence of buildings. The first experimental program considered in our work has been conducted on the `SIRTA' site (Site Instrumental de Recherche par Télédétection Atmosphérique), in the southern suburb of Paris, and involves a stably stratified surface layer. The second campaign studied is the MUST (Mock Urban Setting Test) experiment. Conducted in the United States, in Utah's desert, this experiment aims at representing an idealized city, through several ranges of containers. Two cases are simulated and analyzed, respectively corresponding to neutral and stable atmospheric stratifications (Bahlali et al., 2018a)

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Tounsi, Bouchaïb. "Etude par microscopie en faisceau faible de la dissociation des dislocations dans Ni(3)Si : relation avec le comportement plastique." Poitiers, 1988. http://www.theses.fr/1988POIT2338.

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Abstract:

Analyse des microstructures de deformation dans l'alliage de structure l1::(2) en fonction de la temperature afin de comprendre les causes du comportement plastique anormal. A basse temperature, les superdislocations dominent. Analyse de leur structure fine et de leur role de verrou en glissement octaedrique. Etude de l'evolution des structures des dislocations lors de l'augmentation de la temperature d'essai

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Reding, Lucas. "Contributions au théorème central limite et à l'estimation non paramétrique pour les champs de variables aléatoires dépendantes." Thesis, Normandie, 2020. http://www.theses.fr/2020NORMR049.

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Abstract:

La thèse suivante traite du Théorème Central Limite pour des champs de variables aléatoires dépendantes et de son application à l’estimation non-paramétrique. Dans une première partie, nous établissons des théorèmes centraux limite quenched pour des champs satisfaisant une condition projective à la Hannan (1973). Les versions fonctionnelles de ces théorèmes sont également considérées. Dans une seconde partie, nous établissons la normalité asymptotique d’estimateurs à noyau de la densité et de la régression pour des champs fortement mélangeants au sens de Rosenblatt (1956) ou bien des champs faiblement dépendants au sens de Wu (2005). Dans un premier temps, nous établissons les résultats pour l’estimateur à noyau de la régression introduit par Elizbar Nadaraya (1964) et Geoffrey Watson (1964). Puis, dans un second temps, nous étendons ces résultats à une large classe d’estimateurs récursifs introduite par Peter Hall et Prakash Patil (1994)
This thesis deals with the central limit theorem for dependent random fields and its applications to nonparametric statistics. In the first part, we establish some quenched central limit theorems for random fields satisfying a projective condition à la Hannan (1973). Functional versions of these theorems are also considered. In the second part, we prove the asymptotic normality of kernel density and regression estimators for strongly mixing random fields in the sense of Rosenblatt (1956) and for weakly dependent random fields in the sense of Wu (2005). First, we establish the result for the kernel regression estimator introduced by Elizbar Nadaraya (1964) and Geoffrey Watson (1964). Then, we extend these results to a large class of recursive estimators defined by Peter Hall and Prakash Patil (1994)

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Nironi, Chiara. "Concentration fluctuations of a passive scalar in a turbulent boundary layer." Phd thesis, Ecole Centrale de Lyon, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00964852.

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Abstract:

This experimental study analyses the dynamics of concentration fluctuations in a passive plume emitted by a point source within the turbulent boundary layer. We aim to extend the popular study of Fackrell and Robins (1982) about concentration fluctuations and fluxes from point sources by including third and fourth moments of concentration. We also further inquire into the influence of source conditions, such as the source size, source elevation and emission velocity, on higher order concentration moments. The data set is completed by a detailed description of the velocity statistics within the TBL, with exhaustive information on both the temporal and spatial structure of the flow. The experimental data-set has been used to test two different modeling ap- proaches: an analytical meandering plume model (in one and in three dimen- sions) and a Lagrangian stochastic micro-mixing model.

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Karam, Hugo Abi. ""Estudo do Jato de Baixos Níveis de Iperó e das Implicações no Transporte de Poluentes no Estado de São Paulo"." Universidade de São Paulo, 2002. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/14/14133/tde-29052003-161622/.

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Abstract:

RESUMO Neste trabalho, a origem dos Jatos de Baixos Níveis (JBN) noturnos de Iperó (SP) e o seu papel na dispersão de poluentes no Estado de São Paulo são investigados. Para tanto são utilizados os dados coletados nas quatro campanhas de medidas em Iperó. Utilizou-se também um modelo numérico de mesoescala não-hidrostático TVM para simular a estrutura espacial 3-D do JBN em resposta as forçantes topográficas e associadas ocupação da superfície. Os resultados observacionais indicam que o JBN ocorre em Iperó com bastante freqüência nas noites de céu claro, com intensidade variando entre 8 e 10 m/s e localizado em torno de 350 m acima da superfície. Os JBNs em Iperó caracterizam-se por um cisalhamento direcional, com ventos de SE na superfície e de ENE na região de máximo. Ocorrem tanto no inverno como no verão, e afetam o ciclo diurno médio do vento observado nos primeiros 100 metros na região de Iperó. Os JBNs são responsáveis pelo máximo noturno (21:00 HL) existente no ciclo diurno médio do vento na região. Os resultados numéricos indicam que o JBN de Iperó é resultado da ação combinada de quatro fatores: (1) circulação anabática no setor paulista do vale do Rio Paraná; (2) oscilação inercial; (3) circulação catabática noturna e (4) brisa marítima. Estes quatro fatores combinados sustentam um JBN com intensidade de 5 a 10 m/s, localizados a uma altitude de 100 a 400 m acima da superfície, durante maior parte da noite. O JBN simulado numericamente encontra-se localizado no setor oeste da região de convergência da circulação anabática e da brisa marítima. Esta região de convergência em baixos níveis se forma durante o dia na parte mais elevada do Estado de São Paulo que acompanha da linha do litoral (Serra do Mar e da Cantareira). O efeito do JBN sobre o transporte de poluente foi investigado com um modelo Lagrangiano de dispersão de partículas. Verificou-se que o JBN aumenta a dispersão horizontal das partículas, transportando o poluente atmosférico emitido na superfície até 250 km da fonte.
ABSTRACT This work investigates the nocturnal Low-Level Jet (LLJ) in Iperó, Brazil, and its role in the pollutant dispersion on the State of São Paulo (SP). Data of four field campaigns in Iperó-SP was used in this investigation. A mesoscale and non-hydrostatic TVM model is also used to simulate the 3D structure of the LLJ, which is a dynamic response to topography and land use. The observational results indicate that the LLJ is frequently found during clear air nights, with a maximum between 8 and 10 m s1, located around 350 m above surface. The LLJ in Iperó is characterized by a directional wind shear, with SE winds near surface and ENE near to the maximum. They occur during the winter and summer, and can modify the diurnal cycle of the mean wind in the first 100 m in the Iperó area. The LLJ are responsible by the nocturnal maximum (21:00 LT) in the mean wind in Iperó. The numerical results indicate the Iperó LLJ is a result of four factors: (1) anabatic circulation in São Paulo sector of the Paraná River Basin; (2) inertial oscillation; (3) nocturnal katabatic circulation and (4) sea breeze. These factors, together, sustain a LLJ with jet core intensity between 5 and 10 m/s, located between 100 and 400 m above surface during the major of nighttime period. The simulated LLJ numerically is found in the west sector in the convergence zone of the anabatic and sea breeze circulations. This convergence flow area appears during the daytime above the more elevated areas in the State of São Paulo, i.e., along mountains aligned parallel to coastline (Serra do Mar and Cantareira). The effects of the LLJ in a pollutant transport were investigated using a Lagrangian Particle Dispersion model coupled to the mesoscale model TVM. The results show that the LLJ increases the horizontal dispersion of the particles released near surface in Iperó and is able to transport the pollutant up to 250 km downwind the source.

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Buske, Daniela. "Solução GILTT bidimensional em geometria cartesiana : simulação da dispersão de poluentes na atmosfera." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2008. http://hdl.handle.net/10183/13448.

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Abstract:

Na presente tese é apresentada uma nova solução analítica para a equação de ad-vecção-difusão bidimensional transiente para simular a dispersão de poluentes na atmosfera. Para tanto, a equação de advecção-difusão é resolvida pela combinação da transformada de Laplace e da técnica GILTT (Generalized Integral Laplace Transform Technique). O fechamento da turbulência para os casos Fickiano e não-Fickiano é considerado. É investigado o problema de modelagem da dispersão de poluentes em condições de ventos fortes e fracos considerando, para o caso de ventos fracos, a difusão longitudinal na equação de advecção-difusão. Além disso, foi incluída no modelo a velocidade vertical e avaliada sua influência considerando-se o campo de velocidades constante e também geradas via LES (Large Eddy Simulation), para poder simular uma camada limite turbulenta mais realística. Os resultados obtidos por essa metodologia são validados com resultados experimentais disponíveis na literatura.
In the present thesis it is presented a new analytical solution for the transient two- dimensional advection-diffusion equation to simulate the pollutant dispersion in atmosphere. For that, the advection-diffusion equation is solved combining the Laplace transform and the GILTT (Generalized Integral Laplace Transform Technique) techniques. The turbulence closure for Fickian and non-Fickian cases is considered. It is investigated the problem of modeling the pollutant dispersion in strong and weak winds considering, for the case of low wind conditions, the longitudinal diffusion in the advection-diffusion equation. Moreover, it was considered in the model the vertical velocity and its influence was evaluated considering velocities field constant and also generated by means of LES (Large Eddy Simulation), to simulate a more realistic turbulent boundary layer. The results attained by this methodology are validated with experimental results available in literature.

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Markeviciute, Jurgita. "Résultats asymptotiques sur des processus quasi non stationnaires." Thesis, Lille 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LIL10066/document.

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Abstract:

Nous étudions certains théorèmes limite centraux fonctionnels hölderiens pour des processus autorégressifs d’ordre un quasi non stationnaires yn,k = φn yn,k−1 +εk et leurs résidus au sens des moindres carrés avec φn tendant vers 1 et des innovations i.i.d. centrées, de carré intégrable. Dans le cas φn = exp(γ/n) avec γ < 0, la limite en loi est une fonction d’un processus d’Ornstein-Uhlenbeck intégré. Dans le cas φn = 1 − γn /n avec γn tendant vers l'infini plus lentement que n, la convergence vers le mouvement brownien est établie dans l’espace de Hölder en termes de vitesse de divergence γn et d’intégrabilité des innovations εk. Comme application statistique de ces résultats, nous considérons une rupture épidémique dans les innovations de processus autorégressifs d’ordre un quasi non stationnaires AR(1). Deux types de modèles sont considérés. Pour 0 ≤ α < 1 nous construisons une statistique α-hölderienne basée sur les accroissements uniformes des observations ou des résidus pour détecter une courte rupture épidémique dans les processus considérés. Sous certaines hypothèses pour les innovations, nous trouvons la loi limite de la statistique sous l’hypothèse nulle, les conditions de consistance et nous effectuons une analyse de la puissance du test statistique. Nous discutons également l’interaction entre les différents paramètres pour la détectabilité des plus courtes épidémies
We study some Hölderian functional central limit theorems for the polygonal partial sum processes built on a first order nearly nonstationary autoregressive process yn,k = φn yn,k−1 + εk and its least squares residuals εk with φn converging to 1 and i.i.d. centered square-integrable innovations. In the case where φn = exp( γn /n) with a negative constant γ, we prove that the limiting process depends on Ornstein-Uhlenbeck one. In the case where φn = 1 − γn /n, with γn tending to infinity slower than n, the convergence to Brownian motion is established in Hölder space in terms of the rate of γn and the integrability of the εk’s. As a statistical application of these results, we investigate some epidemic change in the innovations of the first order nearly nonstationary autoregressive process AR(1). Two types of models are considered. For 0 ≤ α < 1, we build the α-Hölderian uniform increments statistics based on the observations and on the least squares residuals to detect the short epidemic change in the process under consideration. Under the assumptions for innovations we find the limit of the statistics under null hypothesis, some conditions of consistency and we perform a test power analysis. We also discuss the interplay between the various parameters to detect the shortest epidemics

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Schuch, Daniel Andrade, and Daniel Andrade Schuch. "Simulação de dispersão de poluentes na atmosfera pela técnica de transformada integral para uma fonte arbitrária." Universidade Federal de Pelotas, 2011. http://repositorio.ufpel.edu.br/handle/ri/2208.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:25:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_daniel_schuch.pdf: 1534096 bytes, checksum: 7a0aa04f35343a826f68cb23af11d80d (MD5) Previous issue date: 2011-09-23
The present work shows an analytical solution for the two-dimensional advectiondiffusion equation applied to the dispersion of pollutants released in the Atmospheric Boundary layer. The problem is solved by the combination of the Laplace Transform and GILTT (Generalized Integral Laplace Transform Technique) techniques. This solution has no limitations regarding the turbulent diffusion coefficients and wind profile depending on the height. An arbitrary source is added to the advectiondiffusion equation to model the process of first order chemical reactions. The concentration fields obtained computationally are compared with experimental data available in the literature.
Esta dissertação apresenta uma solução analítica para a equação de advecçãodifusão bidimensional aplicada a dispersão de poluentes lançados na Camada Limite Atmosférica (CLA). A resolução do problema será com o uso das técnicas da Transformada de Laplace e GILTT (Generalized Integral Laplace Transform Technique). Esta solução é válida para qualquer coeficiente de difusão turbulenta e perfil de vento dependentes da altura. Um termo fonte arbitrário é adicionado à equação de advecção-difusão para modelar o processo de reação química de primeira ordem. Os campos de concentração obtidos computacionalmente são comparados com dados experimentais e da literatura.

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Durieu, Olivier. "Comportements asymptotiques des processus stationnaires et des processus empiriques dans des systèmes dynamiques." Phd thesis, Rouen, 2008. http://www.theses.fr/2008ROUES022.

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Abstract:

Cette thèse se consacre à l'étude de théorèmes limites pour des suites de variables aléatoires stationnaires (en particulier issues d'un système dynamique). Nous nous concentrons sur deux résultats importants, notamment par leurs applications en statistiques. Nous étudions tout d'abord le comportement limite des sommes de variables aléatoires, plus précisément le théorème limite central et son principe d'invariance. Ensuite nous considérons le principe d'invariance pour les processus empiriques. Dans le cadre du principe d'invariance faible de Donsker, plusieurs résultats s'obtiennent au travers d'approximations par des martingales et plus généralement par des critères projectifs. Nous comparons quatre de ces critères et montrons leur indépendance mutuelle. Les critères étudiés sont la décomposition martingale-cobord (Gordin, 1969), la condition de Hannan (1979), le critère de Dedecker et Rio (2000) et la condition de Maxwell et Woodroofe (2000). En ce qui concerne le comportement asymptotique des processus empiriques, nous établissons un principe d'invariance dans le cas des automorphismes du tore. Cela permet de sortir du cadre hyperbolique connu et d'obtenir un premier résultat pour une transformation partiellement hyperbolique. Nous proposons également une nouvelle approche, basée sur des méthodes d'opérateurs, permettant d'établir un principe d'invariance empirique. Cette méthode s'applique en particulier aux cas où l'on a de bonnes propriétés pour une classe de fonctions ne contenant pas les fonctions indicatrices. C'est en particulier le cas de certains systèmes dynamiques dont l'opérateur de transfert admet un trou spectral. En dernier lieu, suivant une question de Burton et Denker (1987), nous nous intéressons à la classe des processus pour lesquels le théorème limite central a lieu. En référence au cadre des processus empiriques, nous étudions en particulier les suites de sommes partielles des itérées d'une fonction indicatrice
The aim of this thesis is the study of limit theorems for stationary sequences of random variables (in particular, from dynamical system). We concentrate on two results which are important by their applications in statistics. We first study the asymptotique behavior of sums of random variables, precisely the central limit theorem and its invariance principles. We also consider the invariance principle of empirical processes. For the Donsker's weak invariance principle, many results can be obtained by martingale approximations and more generaly by projective criteria. We compare four of these criteria and we show that they are independent of each other. These criteria are the martingale-coboundary decomposition (Gordin, 1969), the Hannan condition (1979), the Dedecker and Rio criterion (2000) and the Maxwell-Woodroofe condition (2000). Concerning the asympotic behavior of empirical processes, we establish an invariance principle in the case of toral automorphisms. This permits to generalize the known hyperbolic case and to find a first result for a partially hyperbolic transformation. We also propose a new approach, based on operator techniques, for establishing an invariance principle. This technique is well adapted to cases when we only have good properties for a class of functions not containing the indicators. In particular, this is the case for some dynamical systems for which the transfer operator admits a spectral gap. At the end, following a question by Burton and Denker (1987), we are interested in the class of processes for which the central limit theorem holds. To refer to the empirical processes case, we study in particular the sequences of partial sums of iterates of indicator functions

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El-Dakkak, Omar. "Décompositions de Hoeffding pour des suites échangeables : asymptotiques pour la mesure empirique séquentielle." Paris 6, 2007. http://www.theses.fr/2007PA066536.

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Abstract:

La thèse comporte deux parties. Dans la première partie, nous obtenons une caractérisation des suites échangeables à valeurs dans des ensembles finis admettant une décompositions de Hoeffding en termes de la mesure de de Finetti associée. Plus précisément, dans le cas des suites binaires, nous démontrons qu’une suite échangeable est Hoeffding-décomposable si, et seulement si, sa mesure de de Finetti est où bien une masse de Dirac où bien une distribution Beta. La preuve utilise l’équivalence entre Hoeffding-décomposabilité et indépendance faible établie dans Peccati [2004]. La généralisation au cas où la suite est à valeurs dans un ensemble fini de cardinalité supérieure à 2 n’est que partielle. Nous démontrons que si la mesure de de Finetti de la suite est la loi d’un vecteur renormalisé de variables aléatoires positives de lois infiniment divisibles, alors la suite est Hoeffding-décomposable si, et seulement s’il s’agit d’une suite de Pólya multicolore. Dans la deuxième partie, nous obtenons des lois uniformes des grands nombres et des théorèmes de la limite centrale fonctionnels pour des processus construits à partir de la mesure empirique séquentielle et indexés par des classes de fonctions produit. En effet, le fait que les processus de mesure empirique séquentielle puissent être vus comme des processus de mesure aléatoire permet d’obtenir des lois uniformes des grands nombres en moyenne d’ordre p et des versions du théorème de la limite centrale fonctionnel. En outre, nous démontons que si les processus sont indexés par des classes de produits d’indicatrices, alors il est possible d’obtenir des lois uniformes des grands nombres en convergence presque sûre.

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Gomez, Garcia José Gregorio. "Théorèmes limites pour des fonctionnelles de clusters d'extrêmes et applications." Thesis, Cergy-Pontoise, 2017. http://www.theses.fr/2017CERG0916/document.

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Abstract:

Cette thèse traite principalement des théorèmes limites pour les processus empiriques de fonctionnelles de clusters d'extrêmes de séquences et champs aléatoires faiblement dépendants. Des théorèmes limites pour les processus empiriques de fonctionnelles de clusters d'extrême de séries temporelles stationnaires sont donnés par Drees & Rootzén [2010] sous des conditions de régularité absolue (ou "ß-mélange"). Cependant, ces conditions de dépendance de type mélange sont très restrictives : elles sont particulièrement adaptées aux modèles dans la finance et dans l'histoire, et elles sont de plus compliquées à vérifier. Généralement, pour d'autres modèles fréquemment rencontré dans les domaines applicatifs, les conditions de mélange ne sont pas satisfaites. En revanche, les conditions de dépendance faible, selon Doukhan and Louhichi [1999] et Dedecker & Prieur [2004a], sont des conditions qui généralisent les notions de mélange et d'association. Elles sont plus simple à vérifier et peuvent être satisfaites pour de nombreux modèles. Plus précisément, sous des conditions faibles, tous les processus causals ou non causals sont faiblement dépendants: les processus Gaussien, associés, linéaires, ARCH(∞), bilinéaires et notamment Volterra entrent dans cette liste. À partir de ces conditions favorables, nous étendons certains des théorèmes limites de Drees & Rootzén [2010] à processus faiblement dépendants. En outre, comme application des théorèmes précédents, nous montrons la convergence en loi de l'estimateur de l'extremogramme de Davis & Mikosch [2009] et l'estimateur fonctionnel de l'indice extrémal de Drees [2011] sous dépendance faible. Nous démontrons un théorème de la valeur extrême pour les champs aléatoires stationnaires faiblement dépendants et nous proposons, sous les mêmes conditions, un critère du domaine d'attraction d'une loi d'extrêmes. Le document se conclue sur des théorèmes limites pour les processus empiriques de fonctionnelles de clusters d’extrêmes de champs aléatoires stationnaires faiblement dépendants, et met en évidence la convergence en loi de l'estimateur d'un extremogramme de processus spatio-temporels stationnaires faiblement dépendants en tant qu'application
This thesis deals mainly with limit theorems for empirical processes of extreme cluster functionals of weakly dependent random fields and sequences. Limit theorems for empirical processes of extreme cluster functionals of stationnary time series are given by Drees & Rootzén [2010] under absolute regularity (or "ß-mixing") conditions. However, these dependence conditions of mixing type are very restrictive: on the one hand, they are best suited for models in finance and history, and on the other hand, they are difficult to verify. Generally, for other models common in applications, the mixing conditions are not satisfied. In contrast, weak dependence conditions, as defined by Doukhan & Louhichi [1999] and Dedecker & Prieur [2004a], are dependence conditions which generalises the notions of mixing and association. These are easier to verify and applicable to a wide list of models. More precisely, under weak conditions, all the causal or non-causal processes are weakly dependent: Gaussian, associated, linear, ARCH(∞), bilinear and Volterra processes are some included in this list. Under these conveniences, we expand some of the limit theorems of Drees & Rootzén [2010] to weakly dependent processes. These latter results are used in order to show the convergence in distribution of the extremogram estimator of Davis & Mikosch [2009] and the functional estimator of the extremal index introduced by Drees [2011] under weak dependence. We prove an extreme value theorem for weakly dependent stationary random fields and we propose, under the same conditions, a domain of attraction criteria of a law of extremes. The document ends with limit theorems for the empirical process of extreme cluster functionals of stationary weakly dependent random fields, deriving also the convergence in distribution of the estimator of an extremogram for stationary weakly dependent space-time processes

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Cajgfinger, Thomas. "Étude théorique et expérimentale du suivi de particules uniques en conditions extrêmes : imagerie aux photons uniques." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00770124.

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Abstract:

Ce manuscrit présente mon travail de thèse portant sur le détecteur de photons uniques electron-bombarded CMOS (ebCMOS) à haute cadence de lecture (500 images/seconde). La première partie compare trois détecteurs ultra-sensibles et et leurs méthodes d'amélioration de la sensibilité au photon : le CMOS bas bruit (sCMOS), l'electron-multiplying CCD (emCCD) à multiplication du signal par pixel et l'ebCMOS à amplification par application d'un champ électrique. La méthode de mesure de l'impact intra-pixel des photons sur le détecteur ebCMOS est présentée. La seconde partie compare la précision de localisation de ces trois détecteurs dans des conditions extrêmes de très bas flux de photons (<10 photons/image). La limite théorique est tout d'abord calculée à l'aide de la limite inférieure de Cramér-Rao pour des jeux de paramètres significatifs. Une comparaison expérimentale des trois détecteurs est ensuite décrite. Le montage permet la création d'un ou plusieurs points sources contrôlés en position, nombre de photons et bruit de fond. Les résultats obtenus permettent une comparaison de l'efficacité, de la pureté et de la précision de localisation des sources. La dernière partie décrit deux expériences réalisées avec la caméra ebCMOS. La première consiste au suivi de nano-cristaux libres (D>10 μm²/s ) au centre Nanoptec avec l'équipe de Christophe Dujardin. La seconde s'intéresse à la nage de bactéries en surface à l'institut Joliot Curie avec l'équipe de Laurence Lemelle. L'algorithme de suivi de sources ponctuelles au photon unique avec l'implémentation d'un filtre de Kalman est aussi décrit.

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Durieu, Olivier. "Comportements Asymptotiques des Processus Stationnaires et des Processus Empiriques dans des Systèmes Dynamiques." Phd thesis, Université de Rouen, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00346539.

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Cette thèse se consacre à l'étude de théorèmes limites pour des suites de variables aléatoires stationnaires (en particulier issues d'un système dynamique). Nous nous concentrons sur deux résultats importants, notamment par leurs applications en statistiques. Nous étudions tout d'abord le comportement limite des sommes de variables aléatoires, plus précisément le théorème limite central et son principe d'invariance. Ensuite nous considérons le principe d'invariance pour les processus empiriques.
Dans le cadre du principe d'invariance faible de Donsker, plusieurs résultats s'obtiennent au travers d'approximations par des martingales et plus généralement par des critères projectifs. Nous comparons quatre de ces critères et montrons leur indépendance mutuelle. Les critères étudiés sont la décomposition martingale-cobord (Gordin, 1969), la condition de Hannan (1979), le critère de Dedecker et Rio (2000) et
la condition de Maxwell et Woodroofe (2000).
En ce qui concerne le comportement asymptotique des processus empiriques, nous établissons un principe d'invariance dans le cas des automorphismes du tore. Cela permet de sortir du cadre hyperbolique connu et d'obtenir un premier résultat pour une transformation partiellement hyperbolique.
Nous proposons également une nouvelle approche, basée sur des méthodes d'opérateurs, permettant d'établir un principe d'invariance empirique. Cette méthode s'applique en particulier aux cas où l'on a de bonnes propriétés pour une classe de fonctions ne contenant pas les fonctions indicatrices. C'est en particulier le cas de certains systèmes dynamiques dont l'opérateur de transfert admet un trou spectral.
En dernier lieu, suivant une question de Burton et Denker (1987), nous nous intéressons à la classe des processus pour lesquels le théorème limite central a lieu. En référence au cadre des processus empiriques, nous étudions en particulier les suites de sommes partielles des itérées d'une fonction indicatrice.

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Stefanello, Michel Baptistella. "Desenvolvimento de um modelo lagrangiano para estimar a dispersão de escalares passivos em condições de meandro do vento horizontal." Universidade Federal de Santa Maria, 2017. http://repositorio.ufsm.br/handle/1/12408.

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Abstract:

The description of the effects of the wind meandering in the scalar dispersion is a challenging task, since this type of flow represents a physical state characterized by multiple scales. In this study, a Lagrangian stochastic diffusion model is derived to describe the scalar transport during the horizontal wind meandering phenomenon, occurring in a PBL. The model is derived from the linearization of the Langevin equation and employs a heuristic functional form, which represents the autocorrelation functions of the meandering. The new solutions, which describe the longitudinal and lateral wind components, were used to simulate two experiments of contaminants dispersion in low-wind conditions, INEL (USA) and GRAZ (Austria). The results of the comparison indicate that the new model reproduces fairly well the observed concentrations of contaminants and, therefore, satisfactorily describes the enhanced dispersion due to the presence of meandering.
Descrever os efeitos provocados pelo meandro do vento na dispersão de escalares é uma tarefa desafiadora, uma vez que este tipo de escoamento representa um estado físico caracterizado por múltiplas escalas. Neste trabalho, deriva-se um modelo estocátisco Lagrangiano para descrever a dispersão de escalares, na camada limite planetária, durante o fenômeno de meandro do vento horizontal. O modelo é derivado a partir da linearização da equação de Langevin e emprega uma forma funcional heurística, que representa as funções de autocorrelação do meandro. As novas soluções, que descrevem as componentes longitudinais e laterais do vento, foram empregadas para simular dois experimentos de dispersão de contaminantes em condições de vento fraco, INEL (USA) e GRAZ (Áustria). Os resultados das comparações indicam que o novo modelo pode ser usado para reproduzir as concentrações observadas de contaminantes e, portanto descreve de forma satisfatória a difusão reforçada provocada pelo meandro do vento.

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Boillot, Benjamin. "Contribution à l'étude des écoulements turbulents en convection mixte." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1996. http://www.theses.fr/1996GRE10062.

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Abstract:

Ce travail porte sur l'etude des ecoulements turbulents en convection mixte. La premiere partie de ce travail fut consacree a la comparaison des couches limites de convection forcee et de convection naturelle. Nous avons pu montrer que ces deux ecoulements etaient fort differents, meme en proximite de paroi, tant sur les profils de grandeurs moyennes et les grandeurs fluctuantes que sur les transferts energetiques. Dans un deuxieme temps, nous avons calcule un ecoulement de convection mixte dans un canal vertical avec une paroi chaude et une froide. Pour cela, nous avons developpe un code unidimensionnel qui permet de calculer les profils etabli de cet ecoulement. Pour modeliser la turbulence, nous avons utilise un modele k- bas reynolds developpe par nagano et al. (celui-ci ayant donne les meilleurs resultats en convection forcee). Les resultats obtenus confirment ceux experimentaux de nakajima et al. . On observe une augmentation de l'intensite de la turbulence du cote de la paroi froide et inversement du cote de la paroi chaude. La principale conclusion porte sur les lois de paroi generalement utilisee en ecoulements turbulents. Ces lois de paroi de convection forcee paraissent inadequates pour resoudre des ecoulements avec forces de volume. En consequence, une etude experimentale sur l'etude de la turbulence en convection mixte semble necessaire afin d'obtenir une base de donnees detaillee pour developper des nouveaux modeles

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Dupont, Sylvain. "Modélisation de la micrométéorologie à l'échelle de paysages complexes." Habilitation à diriger des recherches, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00443770.

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Abstract:

Les paysages ruraux et urbains sont caractérisés par une très forte hétérogénéité spatiale liée à la présence de végétation, bâtiments, clairières, routes, ..., ayant des propriétés physiques, des états hydriques et une résistance au vent très variables. Cette hétérogénéité locale des surfaces ajoutée à la topographie agissent sur les échanges entre la canopée et l'atmosphère, et donc sur les champs atmosphériques (vent, température, humidité), générant des conditions micrométéorologiques complexes sensibles à cette hétérogénéité. La modélisation des champs micrométéorologiques à l'échelle de paysages ruraux et urbains est important i) pour améliorer les prédictions météorologiques, en particulier les événements locaux, mais aussi ii) pour de nombreux domaines de la recherche environnementale liés par exemple à la climatologie urbaine, à la qualité de l'air, à la dissémination de grains de pollen transgéniques, à la stabilité des peuplements au vent, à la propagation des feux de forêt, aux échanges de CO2 entre la biosphère et l'atmosphère, etc. Ceci est d'autant plus vrai dans le contexte du changement climatique et notamment du possible accroissement des événements extrêmes aux conséquences environnementales, sanitaires et économiques lourdes. Bien que la modélisation des champs microméteorologiques ne puisse pas influer sur ce changement, elle peut être un outil pour comprendre l'impact du changement climatique sur les écosystèmes, pour explorer différents aménagements des surfaces rurales et urbaines, ou pour modifier les pratiques agricoles, afin de limiter les conséquences de ces événements extrêmes. Mes travaux de recherche au cours de ces dix dernières années ont principalement eu pour objectif de (i) développer et valider des modèles de canopées urbaine et rurale pour une meilleure simulation des champs micrométéorologiques à l'échelle paysages complexes, et (ii) d'étudier à partir de ces modèles l'impact des hétérogénéités de surface et de la petite topographie sur ces champs, sur la stabilité des arbres au vent, et sur la dispersion de pollen de maïs. Après une revue générale du contexte scientifique dans lequel mes travaux de recherche se situent, je décline mes principaux résultats de recherche suivant les quatre thématiques : 1) modélisation de la canopée urbaine, 2) dynamique du vent à l'échelle de couverts hétérogènes, 3) interaction vent-plante, et 4) dispersion environnementale de grains de pollen de maïs. Un bilan scientifique et académique est ensuite fait avant de présenter mon projet de recherche pour les années à venir.

Dissertations / Theses on the topic 'Limite à faible dispersion'

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