Dissertations / Theses on the topic 'Régime pluviométrique'

Le réchauffement global d'origine anthropique a des conséquences sur le cycle hydrologique et en particulier sur les précipitations aux échelles régionales. La pluviométrie du Sahel, pilotée par la mousson d'Afrique de l'Ouest, se caractérise par une variabilité importante sur une large gamme d'échelles spatiales et temporelles ainsi que par une forte sensibilité aux fluctuations du climat global. Les enjeux socio-économiques de la région sont particulièrement prégnants avec d'une part, une agriculture essentiellement pluviale donc vulnérable aux sécheresses et d'autre part, une augmentation des débits de crue associée à une forte croissance démographique et une urbanisation peu ou pas planifiée, exacerbant le risque d'inondation. Dans ce contexte, cette thèse s'attache à documenter et comprendre les évolutions passées du régime pluviométrique sahélien, afin d'anticiper son évolution future. Des outils existants permettant une description fine des propriétés statistiques des pluies --notamment les extrêmes -- sur la région sont adaptés à un contexte de non-stationnarité temporelle. Ce cadre de travail a permis de mettre en évidence de façon robuste l’augmentation de l’intensité des événements extrêmes de pluie sur la région, à des pas de temps allant de l'infra-horaire au journalier. Il a également été montré que les événements les plus forts sont ceux dont la fréquence augmente le plus. Ces tendances ont été exprimées en des termes largement utilisés dans le domaine de l'ingénierie hydrologique afin de favoriser l'appropriation d'outils d'aide à la décision et la mise en place de pratiques d’adaptation. Les dernières simulations numériques du climat sont par la suite exploitées afin de mieux comprendre les facteurs responsables de ces évolutions. Ces simulations, qui représentent remarquablement bien les évolutions du régime pluviométrique observées depuis 1950 sur la région, ont mis en évidence le rôle prépondérant des facteurs de forçage anthropiques du climat dans l'intensification des pluies : les aérosols semblent être les premiers responsables de cette tendance, avec un rôle additionnel des gaz à effets de serre. Ces signaux forcés ont été modulés dans le temps et dans l'espace par la variabilité interne de l'océan. Les simulations climatiques en scénarios socio-économiques futurs suggèrent l'émergence de nouvelles conditions hydro-climatiques sur la région dans la prochaine décennie, notamment en ce qui concerne les événements extrêmes de pluie. Ainsi, sans la mise en place de mesures d'adaptation pertinentes et pensées pour le temps long, les conséquences d'événements extrêmes de plus en plus fréquents et intenses iront grandissantes. D'autre part, la saison des pluies subit un retard de son démarrage, rattrapé par des événements plus intenses plus tard dans la saison. De tels changements font planer une menace sérieuse pour -- entre autres -- les rendements agricoles, les inondations (surtout urbaines) et pour la disponibilité de la ressource en eau
Anthropogenic global warming has consequences on the hydrological cycle and in particular on rainfall at regional scales. Rainfall in the Sahel, driven by the West African monsoon, is characterized by significant variability over a wide range of spatial and temporal scales as well as by high sensitivity to global climate fluctuations. The socio-economic stakes of the region are particularly high, with, on the one hand, an essentially rain-fed agriculture that is vulnerable to droughts and, on the other hand, an increase in flood flows associated with strong demographic growth and little or unplanned urbanization, exacerbating the risk of flooding. In this context, this thesis aims to document and understand past changes in the sahelian rainfall regime in order to anticipate its future evolution. Existing tools allowing a fine description of the statistical properties of rainfall -- especially extremes -- over the region are adapted to a context of temporal non-stationarity. This framework has allowed to robustly demonstrate the increase in intensity of extreme rainfall events over the region, at time steps ranging from sub-hourly to daily. It was also shown that the strongest events are those whose frequency increases the most. These trends have been expressed in terms widely used in the field of hydrological engineering in order to promote the appropriation of decision support tools and the implementation of adaptation practices. The latest numerical climate simulations are then used to better understand the factors responsible for these changes. These simulations, which represent remarkably well the rainfall regime evolution observed since 1950 in the region, have highlighted the major role of anthropogenic climate forcing factors in the rainfall intensification: aerosols seem to be the main contributors to this trend, with an additional role of greenhouse gases. These forced signals were modulated in time and space by the internal variability of the ocean. Climate simulations in future socio-economic scenarios suggest the emergence of new hydro-climatic conditions over the region in the next decade, particularly with regard to extreme rainfall events. Thus, without the implementation of relevant and long-term adaptation measures, the consequences of increasingly frequent and intense extreme events will grow. On the other hand, the rainy season is experiencing a delay in its onset, which is made up for by more intense events later in the season. Such changes pose a serious threat to -- among other things -- agricultural yields, flooding (especially in urban areas) and the availability of water resources

Ce travail de thèse est dédié à l'étude d'un type de convection peu profonde sur la région des Cévennes. Cette convection peu profonde est associée à des précipitations organisées en bandes et localisées sur le relief. Bien que d'intensité faible, ces précipitations peuvent avoir un impact en hydrologie car elles durent longtemps. Nous souhaitons, d'une part comprendre les processus associés à ces précipitations, et d'autre part évaluer leur contribution au régime pluviométrique de la région. Pour ce faire, la première étape consiste en l'élaboration d'une classe de temps composés de tels évènements, car à ce jour, seulement 20h de précipitations orographiques organisées en bandes ont été observées. Cette classe de temps est construite à partir de critères dynamiques et pluviométriques puis complétée par l'utilisation de méthodes statistiques linéaire et non linéaire. Une fois la classe de temps élaborée, les conditions atmosphériques favorables au déclenchement de la convection peu profonde organisée en bandes sont étudiées à partir des radiosondages, des réanalyses ERA40 et de simulations numériques avec MesoNH. L'élaboration de cette classe de temps permet également d'évaluer la contribution de ces pluies au régime pluviométrique en rapportant le cumul des précipitations réanalysées pour les jours extraits à l'ensemble des précipitations observées entre 1976 et 2005. Malgré les incertitudes, cette contribution n'est pas négligeable. Ceci suggère l'intérêt de développer un réseau d'observation permettant de mieux appréhender ces évènements
This thesis is dedicated to the study of a particular kind of shallow convection in the Cévennes area. This shallow convection is associated with orographic banded rainfall. Even if their intensity is small, they impact on hydrology since their duration. We hope to understand process linked with this rainfall and to evaluate their contribution to the rainfall regime in the area. The first step consists on the elaboration of a data base of orographic banded rainfall events. Indeed, until now, only 20h of orographic banded rainfall have been observed. This data base is built thanks to dynamical and rainfall criteria and then completed with linear and non-linear statistic methods. Next, the atmospheric conditions propice to the triggering of shallow convection are identified with radiosoundings, ERA40 reanalysis and numerical simulations (with MesoNH). Finally, the contribution of this rainfall is evaluated by comparing the accumulation of rainfall over the data base to the accumulation of rainfall over the whole period 1976-2005. Despite incertainties, this contribution is not negligible and suggests the interest to develop an observatory network to better observe the shallow orographic banded convective events

Le contexte général de l'étude est la caractérisation des variations du régime hydrologique et glaciologique du glacier de Zongo (16°15' de latitude sud en Bolivie) à partir du régime pluviométrique. L'hypothèse de base considère que les caractéristiques et propriétés de la saison des pluies ont une forte influence sur le bilan de masse et sur le régime hydrologique du glacier.Une base de données pluviométriques de 32 ans (données annuelles) et 19 ans (données journalières) a été compilée, critiquée et utilisée pour l'analyse de la précipitation à une échelle locale. Quatre régions climatiquement homogènes sont distinguées : l'Altiplano, la ville de La Paz, la partie haute et moyenne de la vallée du Zongo. Quatre méthodes pour l'identification des propriétés de la saison des pluies sont développées, deux basées sur l'intensité des pluies et deux basées sur l'occurrence des pluies. Finalement, six propriétés de la saison des pluies sont identifiées : la date de démarrage, la date de fin, la durée de la saison des pluies, la précipitation tombée durant cette saison, un indice de concentration et un indice d'intensités des pluies. Les résultats montrent que la variabilité interannuelle de la précipitation est contrôlée par les nombres de jours pluvieux pour le régime altiplanique, et par les intensités pour le régime amazonien (section moyenne de la vallée du Zongo). Une analyse de la variabilité interannuelle de la pluie a été comparée avec l'ENSO et les corrélations sont faibles durant les dernières 32 années entre ces deux variables.En comparant les deux dernières décennies [1992-2000] et [2001-2009] on observe une diminution de l'occurrence et de l'intensité des pluies durant l'installation de la saison des pluies mais une augmentation des intensités durant la saison des pluies.Dans la deuxième partie de cette étude on quantifie l'impact de la saison des pluies sur le bilan de masse et sur le régime hydrologique en tenant en compte chaque propriété. La corrélation entre les propriétés de la saison des pluies et les débits de fonte du glacier est plus forte qu'avec les bilan de masse. De plus, on met en évidence que la date de démarrage, la durée et la quantité de précipitation tombée durant le cœur de la saison des pluies sont les caractéristiques de la saison des pluies qui expliquent le mieux la variabilité interannuelle de la fusion. Finalement, cette étude permet d'avoir des nouveaux outils d'analyse qui pourraient être mise en place dans des modèles hydrologiques appliqués sur des bassins versants englacés
L'auteur n'a pas fourni de résumé en anglais

L'objectif de ce travail est d'analyser la climatologie des événements pluvieux en région soudanienne. La première partie du travail présente une synthèse des principaux traits caractéristiques du régime pluviométrique de la région d'étude ainsi que sa variabilité interannuelle et intrasaisonnière. Dans la deuxième partie, on analyse les caractéristiques climatologiques des événements pluvieux qui composent la saison des pluies, à partir de sept années d'observations obtenues grâce au réseau pluviographique dense AM MA-CATCH. Une étude de la distribution fréquentielle des intensités de pluie est faite et on analyse les différences entre les saisons humides et les saisons sèches. Les similitudes et différences avec les résultats bien connus sur les pluies sahéliennes sont analysées. Enfin, dans la dernière partie, un retour est fait sur l'analyse de la variabilité interannuelle et intrasaisonnière des champs de pluie. On propose une modélisation de la structure des champs de pluie et on discute l'existence d'un gradient pluviométrique
The objective of this work is to analyze the climatology of rainy events in a Sudanese area. The first part presents the mean climatological features of rainfall in the region. The interannual and intra-seasonal variability of the pluviometrie regime is investigated. Ln the second part of this study, we focus on the rainy events that composed a rainy season. A climatological analysis of those rainy events characteristics is performed. The frequency distribution of the rainfall rates is also studied and the differences between wet and dry seasons analysed. The similarities and the differences of our results with those derived for the sahelian region are also discussed. Finally, the third part focuses on the spatial structure of the rainfall fields both at the rainy events scale and the daily scale. A model is proposed to describe the structure. The temporal variability of the structure is analyzed at the interannual scale and a/so at the intra-seasonal scale. The existence of a gradient in the rainfall field is also investigated

Estimer l'impact de la variabilité climatique sur les ressources en eau et l'agriculture est une question scientifique cruciale, particulièrement pour le Sahel. La difficulté réside dans le décalage existant entre les échelles des sorties de modèle climatique et celles des applications hydrologiques ou agronomiques. Le régime pluviométrique sahélien et sa variabilité sont décrits ici à partir de l'analyse combinée de la série des pluies journalières de Niamey (Niger), de 1950 à 2002, et des données à haute résolution spatio-temporelle de l'observatoire AMMA-CATCH Niger, de 1990 à 2002, en mettant l'accent sur des échelles fines peu documentées jusqu'à présent, comme celles de l'événement pluvieux et des intensités des pluies. L'impact de la variabilité pluviométrique sur la culture du mil est ensuite étudié à l'aide d'un modèle de simulation de rendements. Il est montré que la variabilité pluviométrique d'échelle convective marque fortement l'organisation des champs de pluie, même pour des cumuls sur de longues périodes de temps. Les rendements agricoles sont très sensibles à cette variabilité
Assessing the influence of the climatic variability on water resources and agriculture is a crucial scientific issue, especially for the Sahel. The difficulty lies in the gap between the scales of the climatic model outputs and those of the hydrological and agronomical applications. The Sahelian rainfall regime and its variability are described here by using both the daily rainfall data registered in Niamey Airport (Niger) from 1950 to 2002 and a high space-time resolution data set in the area of Niamey, namely the AMMA-CATCH Niger observatory, from 1990 to 2002, stressing the event scale and the rain intensity scale, which are rarely well-documented. Next, the influence of the rainfall variability on millet yields is studied by using an agronomical model. It is shown that the rainfall fields are strongly marked by the rainfall variability at convective scale, even at yearly scale. Agricultural yields are very sensitive to this variability

Les regions cotieres de l'equateur sont soumises a un climat tres variable, les annees de deficits pluviometriques alternent avec quelques annees d'abondances provoquant des inondations parfois devastatrices. Cette irregularite des precipitations est fortement liee a l'etat de l'ocean pacifique au large de l'equateur et du perou. Cette region de l'ocean, ou se rencontre le courant froid de humboldt et le courant equatorial chaud, est le centre des anomalies climatiques de type enso (el nino southern oscillation). Mais, malgre ces motifs d'interet, l'equateur n'avait jusqu'a present fait l'objet que d'un nombre relativement modeste d'etudes. La methode du vecteur regional s'est averee un outil tres performant pour creer des indices representatifs de l'organisation chronologique regionale des series pluviometriques en permettant d'eliminer les erreurs de mesures et de s'affranchir d'une partie de la variabilite climatique locale contenue par les series des pluviometres. L'analyse des differences entre les annees nino et les annees normales permet de determiner l'importance et les limites de l'influence du nino sur les precipitations annuelles de l'equateur. En caracterisant les anomalies saisonnieres des pluies des regions les plus fortement influencees ainsi que les anomalies de temperature et de vent de surface du pacifique au large de l'equateur, un schema type d'apparition des precipitations a pu etre etabli. De plus, le lien entre les precipitations, la temperature et le vent a permis de determiner des modeles explicatifs et previsionnels simples et logiques des totaux des mois de la saison des pluies. Les previsions ainsi obtenues, pourront etre utilisees pour la gestion des ouvrages de regulation hydraulique. Il apparait que l'augmentation des totaux pluviometriques annuels et mensuels observee les annees nino est due a une augmentation du nombre de jours de fortes pluies pendant la deuxieme moitie de la saison des pluies. Et non pas a l'augmentation des totaux journaliers pendant le mois generalement le plus pluvieux ou a l'occurence de quelques evenements journaliers exceptionnels.

La thèse présentée s'intéresse à la modélisation de l'aléa pluviométrique dans la région du Sud-Est de la France centrée sur les Cévennes. Cette région connait régulièrement des crues rapides et très localisées appelées crues éclair qui ont des impacts socio-économiques considérables. Une mesure statistique de l'aléa est la fréquence d'occurrence ou, de manière équivalente, la période de retour. La pluie étant un phénomène qui s'accumule non uniformément dans le temps et dans l'espace, l'aléa pluviométrique est une variable multi-échelle. Cette thèse vise à en proposer une modélisation intégrée pour la région du Sud-Est de la France, c'est à dire valide pour le continuum d'échelles spatio-temporelles.La première partie de ces travaux permet de comprendre quel cadre d'inférence est le plus adapté à cette modélisation. La seconde partie propose un modèle permettant d'exprimer l'aléa pluviométrique sur le continuum d'échelles spatio-temporelles. Enfin, le troisième partie propose un cadre de quantification multi-échelle (en temps et en espace) de fréquence d'occurrence d'un événement pluviométrique donné ainsi que la quantification des incertitudes associées
This thesis aims at modelling the rainfall hazard in a mountainous region of southeastern France centered on the Cévennes massif. This region undergoes intense rainfall events leading to flash floods, which have considerable socio-economics impacts. A statistical measure of hazard is the frequency of occurrence, or equivalently the return period. Since rainfall accumulates in both time and space, rainfall hazard in a multi-scale variable. This thesis propose a generic framework for rainfall hazard modelling over the continuum of spatio-temporal scales.The first part of this work allows to determine which is the most relevant statistical framework. The second part proposes a multi scale modelling of rainfall hazard for the region. Finally, the third part allows the multi-scale quantification of the frequency of occurrence of a given storm and of the related uncertainties

Ce travail analyse la distribution spatio-temporelle de la pluviométrie au Nord-Mexique et établit une régionalisation des précipitations pour affiner la prévision hydrologique. Des méthodes de critique et d'analyse des données pluviométriques sont présentées, comme celle du Vecteur Régional. Puis on introduit le modèle de la Loi de Fuites, en présentant sa formulation mathématique, son estimation de paramètres et la validation sur la région étudiée. La régionalisation générée est menée à terme au travers d'une analyse des procédés de classification de régions pluviométriquement homogènes et d'une Analyse en Composantes Principales. L'utilisation de ce travail à des fins d'étude du risque hydrologique est illustrée par la mise en œuvre de la méthode du Gradex sur un bassin de la région et en comparant les résultats ainsi obtenus avec ceux produits par des ajustements directs sur des séries limnimétriques. Cette thèse vise à montrer une approche intégrée de gestion du risque hydrologique.

Nous avons recherché des tendances significatives des totaux de pluie régionaux mensuels et saisonniers du Bassin méditerranéen et de divers indices pluviométriques représentatifs d'un changement climatique, parmi lesquels nous avons retenu les totaux, le nombre de jours et les moyennes quotidiennes des pluies =0,1mm et =10mm ainsi que les totaux de pluie =95ème centile. Puis nous avons tenté d'établir les relations entre les totaux et ces indices afin de comprendre comment ils influencent leur modification, et de procéder à un diagnostic des relations entre les tendances significatives des précipitations mensuelles du Bassin méditerranéen entre 1950 et 2000 et la circulation atmosphérique au niveau du géopotentiel 500hPa à l'échelle atlantico-européenne en termes de types de circulations atmosphériques, et de téléconnexions à une échelle hémisphérique. Les précipitations diminuent significativement dans le golfe de Gênes en décembre, en Grèce en janvier, hiver et saison pluvieuse, au Moyen-Orient en hiver et en région atlantique en mars, et augmentent significativement dans le golfe de Gênes en avril, en relation étroite avec l'évolution du nombre de jours de pluie =10mm. En Espagne méditerranéenne en octobre les totaux diminuent significativement en lien avec la moyenne quotidienne des pluies =0,1mm. Les diminutions significatives des pluies sont principalement en lien avec des configurations atlantiques et méditerranéennes, même si des téléconnexions avec des modes pacifiques apparaissent, peut-être associées à l'Oscillation Arctique qui est le mode annulaire dominant de la variabilité de la circulation à basse fréquence de l'hémisphère nord. Dans la majorité des séries ayant une tendance significative nous trouvons une rupture vers 1975, les demi-séries de part et d'autre étant significativement différentes. Cette rupture, trouvée aussi dans l'évolution des températures, indique une modification de la circulation atmosphérique sur l'Atlantique.

Le cycle de l'eau en région Cévennes-Vivarais est influencé par l'interaction entre masses d'air et sol. La topographie est partagée entre une plaine et un plateau par des vallées encaissées, délimitées par de petits massifs montagneux. Des systèmes convectifs produisent des précipitations sur une large gamme d'échelles. Ces échelles météorologiques et topographiques interagissent. L'analyse de données pluviométriques permet de lier l'échelle temporelle des phénomènes météorologiques à la topographie. Cette dernière a plus d'impact sur les pas de temps longs. La modélisation numérique est indispensable à la compréhension des phénomènes météorologiques. Une partie de cette thèse est consacrée à la recherche d'échelles où la simulation est valide. La modélisation est utilisée pour comprendre le lien entre la topographie, l'humidité des sols et les événements pluvieux sensibles à pas de temps long
Hydrometeorological data are analyzed to better understand and represent the space variability of rainfall in the Cévennes-Vivarais region. The analysis of raingauge databases shows that the statistical properties of rainfall do not depend on the localisation of the mountains for short integrating limes. But if the rainfall is integrated on longer time steps, its statistical properties are highly correlated with the topography. Numerical simulations show that shallow convection is very sensitive to atmospherical forcing, especially through the way the air masses "read" the topography. The impact of soil humidity is less important; it can nevertheless change the stratification of the atmosphere up to more th an 1 km. A method to validate simulations is developed. Il allows comparing the scale of the simulation errors with the scale of the hydrosystems. This method is tested with idealised rainfalls, then with real rainfalls but idealised simulation errors, then with real simulations

207 postes pluviométriques de l’Agence brésilienne sur l’eau (ANA) dans le sud de l'Amazonie et au nord du Cerrado sont analysés, tout en utilisant des tests non-paramétriques de Pettitt qui identifie les ruptures dans les séries chronologiques de pluviométrie, le test de Mann-Kendall qui détecte des tendances annuelles et saisonnières des indices pluviométriques, ainsi qu’un modèle de régression linéaire qui identifie les tendances subtiles de croissance ou décroissance dans les précipitations. Le test de Pettitt a indiqué 16% des ruptures dans les séries chronologiques des précipitations, et le test mensuel/saisonnière de Mann-Kendall a mis en évidence que 41% des postes ont des tendances négatives, principalement dans les saisons de transition (début et fin de la saison de pluie). Le modèle de régression linéaire a montré que 63% des données ont présenté des tendances négatives. Et en fine échelle les données temporelles nous ont permis d’identifier les dates de début et fin de la saison des pluies. Les résultats suggèrent qu'il existe de forts contrastes entre l'Amazonie et le Cerrado. Cette analyse chronologique a également indiqué que durant la période couverte par l’étude il y a eu un retard dans le début de la saison des pluies pour 84% des postes pluviométriques, et pour la fin un décalage prématuré de 76%, et pour son ampleur une diminution en 88%. L’analyse de krigeage exponentielle ordinaire des postes pluviométriques dans les zones déboisées a également révélé qu’il y a d’importantes chances que la déforestation soit un adjuvant à l'affaiblissement de la saison des pluies, en particulier dans les zones fortement déboisées de l’État de Mato Grosso et les régions au nord de l’État de Rondônia. Dans ce travail, des séries chronologiques des précipitations sont mises en corrélation avec des données d’occupation du sol, acquises par des images satellites Landsat 5, à partir d'une perspective temporelle. Cette analyse des zones tampons (1-50km) est divisée par 3 périodes de couverture forestière (avant 1997, parmi 1997-2010 et 2010) a indiqué que sur le plan local, au niveau des précipitations, il n’existe pas de corrélation. Pourtant, la méthodologie des zones tampons a suggéré que dans les grandes zones forestières, elle peut éventuellement s’appliquer. Malgré que les données climatiques ne montrent pas decorrélation significative avec les données de la couverture forestière, les analyses de Pettit, Mann-Kendall, la régression linéaire et l'identification de la saison des pluies rejoignent des découvertes récentes sur les modèles de circulation de large-échelle
207 Rain Gauges (RG) of the Brazilian National Agency for Water (ANA) were analyzed using statistical non-parametrical tests. The Pettitt’s test identified ruptures in the chronological rainfall series, while the Mann-Kendall’s test detected annual and seasonal tendencies in rainfall indexes and a linear regression analysis identified slight gain or loss in precipitation. Pettitt’s test indicated 16% of ruptures in the chronological rainfall series at the same time as Mann-Kendall’s monthly test put in evidence 41% of the RG having negative trends in transition seasons (onset and offset of the rainy season). Lastly the linear regression analysis showed 63% of data having negative trends. Additionally the dates of onset and offset of the rainy season were identified and its results submitted to Mann-Kendall’s and the linear regression approach. The data suggests strong contrasts between the Southern Amazon and the Northern Cerrado showing a delay on the onset of the rainy season for 84% of the RG, a premature offset for 76% and a reduction in the rainfall seasonal extend for 88%. An exponential ordinary kriging analysis of RG in deforested areas also revealed major chances of deforestation areas working as an adjuvant in the weakening of the rainy season- especially in highly deforested areas of the Mato Grosso State and the northern Rondônia. Aiming to build a tool to detect interactions between land surface and rainfall patterns the207 RG were correlated through a buffer zones analysis with land use data acquired from satellite LANDSAT 5. The time frame previously selected was divided into three periods of forest cover (before 1997, between 1997-2010 and acumulated for 2010). The cross-related buffer zones analysis (1-50km) indicated at local level that precipitation patterns are not well correlated to forest cover. Yet the buffer zones methodology suggested that as larger the forest areas are, larger are the probabilities of those influencing precipitation at regional scale, contrary to forest fragments in local level. Despite the climatic data in the buffer analyzes do not reveal significant correlation to forest cover, the statistic Pettit and Mann-Kendall tests, the linear regression analyzes and the identification of the rainy season, confirmed a fine linkage with recent findings which focus large-scale circulation models including forest cover as a variable
Este estudo analisou 207 estações pluviométricas da Agência Nacional das Águas (ANA) no Sul da Amazônia e no Cerrado no período de 1970-2010, utiizando-se dos testes estatísticos não-paramétricos de Pettitt que identifica rupturas nas séries cronológicas pluviométricas, o teste de Mann-Kendall que detecta tendências anuais e sazonais dos índices pluviométricos, e uma análise de regressão linear que identifica tendências sutis de acréscimo ou decréscimo nas precipitações. O teste de Pettitt indicou um total de 16% de rupturas nas séries cronológicas de chuva enquanto que o teste sazonal/mensal de Mann-Kendall coloca em evidência que 41% das estações apresentam tendências negativas principalmente nas estações de transição (início e fim da estação chuvosa). Já a análise de regressão linear indicou que 63% dos dados apresentam tendências negativas nas precipitações. Como complemento também foram identificadas as datas do início e fim da estação chuvosa. Esta se deu por meio da adaptação de método estatístico atrelado às análise de tendências de Mann-Kendall e de regressão linear. Os resultados sugerem fortes contrastes entre o Sul Amazônico e o Cerrado. Esta análise cronológica do período chuvoso indicou o atraso significativo no início da estação chuvosa para 84% das estações, e um fim prematuro em 76%, além da redução do período em 88% dos casos. Por fim, foi desenvolvido,examinado e verificado a correlação de dados climáticos e cobertura do solo através da análise climática oriunda da regressão linear, e da classificação do uso da terra adquiridos do satélite LANDSAT 5 a partir de uma perspectiva temporal. A correlação dos dados delimitados por zonas tampão de 1-50km e divididos em 3 períodos cronológicos anteriores a 1997, entre 1997-2010 e o acumulado de 2010 contemplam o total de floresta. As análises indicam que os padrões de precipitação local não são correlacionados diretamente a cobertura florestal. No entanto, a metodologia de zonas tampão sugere que quanto maiores as áreas de floresta, maiores são as probabilidades destas influenciarem as precipitações, ao contrário de pequenos fragmentos florestais como indicado nos resultados das correlações até 50km. Apesar dos dados climáticos não mostrarem correlação significativa com os dados da cobertura florestal, as análises dos testes de Pettit, Mann-Kendall, regressão linear e de identificação do período chuvoso vão em direção de descobertas recentes com foco nos modelos de circulação em larga-escala, que incluem a cobertura florestal como variável

La variabilité pluviométrique interannuelle dans l'espace riverain de l'océan indien a été étudiée, sur la période 1946-1975, dans le but d'établir une régionalisation de cet espace puis d'établir des modèles de prévision de la pluviométrie à partir d'indicateurs océano-atmosphérique. A partir d'une base de données pluviométriques, un ensemble de 130 postes, répartis de façon la plus homogène possible dans l'espace d'étude, a été sélectionné. Les valeurs des précipitations lacunaires ont été restituées et l'ensemble du réseau validé. Des analyses multivariées (Analyses en Composantes Principales et des Classifications Ascendantes Hiérarchiques) ont été utilisées pour définir 21 régions pluviométriquement homogènes. Les chroniques de ces zones sont corrélées avec des indices d'anomalies de la circulation océano-atmosphérique sur les fuseaux Indien et Pacifique, avec des décalages de 1 à 3 mois. Pour trois régions, le sens des écarts à la moyenne de la chronique a été estimé au moyen de modèles Logit sur un pas de temps mensuel au coeur des saisons pluvieuses. Les résultats à une échéance d'un mois sont pertinents avec des taux d'erreurs inférieurs à 10%. A une échéance de deux et trois mois, le pourcentage de bonne prévision est supérieur à 80 pour les trois régions. Ces résultats valident le concept de l'utilisation des modèles Logit dans la prévision à moyen terme des tendances pluviométriques dans les régions tropicales
The interannual variability of rainfall in the coastal areas of the Indian ocean was analysed for the period 1946-1975 and regionalized then we establish statistical forcasting models of rainfall from oceano-atmospheric circulation indicators. A set of 130 well-spatially-distributed stations were selected from a pluviometric database. Missing values were statistically replaced and the output dataset was validated. Multivariate analyes (PCA and clustering analysis) were applied on these data to extract 21 homogeneous pluviometric regions. Times series are strongly correlated over a lag period ranging from 1 to 3 months with some atmospheric and oceanic anomaly indices recorded over the Indian and Pacific oceans. .

207 postes pluviométriques de l'Agence brésilienne sur l'eau (ANA) dans le sud de l'Amazonie et au nord du Cerrado sont analysés, tout en utilisant des tests non-paramétriques de Pettitt qui identifie les ruptures dans les séries chronologiques de pluviométrie, le test de Mann-Kendall qui détecte des tendances annuelles et saisonnières des indices pluviométriques, ainsi qu'un modèle de régression linéaire qui identifie les tendances subtiles de croissance ou décroissance dans les précipitations. Le test de Pettitt a indiqué 16% des ruptures dans les séries chronologiques des précipitations, et le test mensuel/saisonnière de Mann-Kendall a mis en évidence que 41% des postes ont des tendances négatives, principalement dans les saisons de transition (début et fin de la saison de pluie). Le modèle de régression linéaire a montré que 63% des données ont présenté des tendances négatives. Et en fine échelle les données temporelles nous ont permis d'identifier les dates de début et fin de la saison des pluies. Les résultats suggèrent qu'il existe de forts contrastes entre l'Amazonie et le Cerrado. Cette analyse chronologique a également indiqué que durant la période couverte par l'étude il y a eu un retard dans le début de la saison des pluies pour 84% des postes pluviométriques, et pour la fin un décalage prématuré de 76%, et pour son ampleur une diminution en 88%. L'analyse de krigeage exponentielle ordinaire des postes pluviométriques dans les zones déboisées a également révélé qu'il y a d'importantes chances que la déforestation soit un adjuvant à l'affaiblissement de la saison des pluies, en particulier dans les zones fortement déboisées de l'État de Mato Grosso et les régions au nord de l'État de Rondônia. Dans ce travail, des séries chronologiques des précipitations sont mises en corrélation avec des données d'occupation du sol, acquises par des images satellites Landsat 5, à partir d'une perspective temporelle. Cette analyse des zones tampons (1-50km) est divisée par 3 périodes de couverture forestière (avant 1997, parmi 1997-2010 et 2010) a indiqué que sur le plan local, au niveau des précipitations, il n'existe pas de corrélation. Pourtant, la méthodologie des zones tampons a suggéré que dans les grandes zones forestières, elle peut éventuellement s'appliquer. Malgré que les données climatiques ne montrent pas decorrélation significative avec les données de la couverture forestière, les analyses de Pettit, Mann-Kendall, la régression linéaire et l'identification de la saison des pluies rejoignent des découvertes récentes sur les modèles de circulation de large-échelle

La première synthèse des données hydropluviométriques de l'ile de Tahiti en Polynésie Française est présentée sous la forme classique des monographies hydrologiques. Les observations réalisées par le Service de la Météorologie Nationale, le Service de l'Equipement et I'ORSTOM, sont critiquées et interprétées. L'homogénéisation sur 15 années (1968/69 à 1982/83) des observations permet de définir 10 zones homogènes. L'analyse statistique des pluies annuelles conduit au tracé de cartes d'isohyètes interannuelles et décennales. L'évolution de la pluviométrie au cours de l'année moyenne mettrait en évidence la périodicité des épisodes dépressionnaires. Les 35 dernières années sont marquées par une alternance de séquences d'années sèches et pluvieuses. L'analyse des débits (étiages-débits mensuels-modules) montre l'influence de l'exposition des bassins versants (BV) aux vents dominants, et de la structure des roches basaltiques sur les écoulements de surface. Des éléments du bilan sont proposés (déficits d'écoulement de 1000 mm à 2500 mm - coefficients d'écoulement pouvant atteindre 80% ). Un accent particulier est porté sur l'abondance des pluies (plus de 10 m/an, 1000 mm/jour et 1500 mm/2jours) et les très forts débits de crues (30-80m3/s/km2 pour des BV proches de 1 km2- souvent plus de 15 m3/s/km2 pour des BV de 20 à 80 km2). Enfin, une place importante est accordée au caractère exceptionnel de l'année cyclonique 1982/83
The first synthesis of hydro-meteorogical data for a Tahiti island appears to be like that of classical hydrological monographs. Observations made by the National Meteorology office, the Equipement office and ORSTOM, are critized and interpreted Homogeneity seen over 15 years (1968/69 to 1982/83) of rainfull observations has defined 10 homogeneous zones. Statical analyses of annual rainfall have resulted in the mapping of interannual and decennal isohyetes. The evolution of the rainfall over the year show the periodicity of depressional episodes. The last 35 years have been marked an alternating sequence of dry and rainy years. Flow studies (minimum water levels, monthly and annual flows) show clearly the influence of valley exposure on the surface runoff. Components of the water balance are suggested (flows between 1 000 and 2 500 mm - with coefficients of flow reaching 80 %). Particular study is given to the abondance of rain (greater than 10 m/year, 1 000 mm/day and 1 500 mm/2 days) and high flows (30-80 m3/s/km2 for basins of appromaxitely 1 km2 and for high flows with 15 m3/s/km2 for basins of 20 to 80 km2) Particular mention is given to the exceptional tropical storm years of 1982/83

Le modèle météorologique non-hydrostatique de méso-échelle MESO-NH a permis de simuler deux évènements pluvieux sur la région Cévennes-Vivarais à une résolution kilométrique. L'objectif de cette thèse est de proposer une approche de validation quantitative de ces simulations de précipitations à partir des données disponibles : radar météorologique et/ou données pluviométriques. Les deux évènements diffèrent à la fois par leur intensité, leur étendue et les mécanismes qui les gouvernent. Le 14/11/86, dans un flux de Sud stationnaire chargé en humidité, le soulèvement orographique provoque la formation de bandes de pluie de faible intensité (<8 mm. H-1) et d'extension verticale limité (<3 km). Dans la nuit du 13 au 14/10/95, un système convectif de méso-échelle quasi-stationnaire a déclenché une crue éclair des rivières cévenoles. Dans ce cas, la convection est fortement développée (jusqu'à 11 km d'altitude) et conduit à des cumuls de 300 mm en 12 h. La validation est faite en deux temps : une analyse "météorologique" des propriétés spatio-temporelles des champs de pluie et une analyse "hydrologique" des quantités d'eau sur des bassins versants. En 86, les sorties du modèle sont comparées aux images du radar bande S de l'expérience "Cévennes 86-88". L'analyse géostatistique permet de caractériser la forme et l'auto-corrélation du champs de pluie, la localisation des cellules ainsi que leur dynamique. L'analyse "hydrologique" est effectuée à partir du krigeage de bloc des mesures ponctuelles, sur des surfaces de validation sélectionnées au préalable à partir d'une analyse topographique du modèle numérique de terrain : le calcul du réseau de drainage permet de déterminer les bassins et sous-bassins de validation pour des échelles allant de 10 à 1000 km2. Les lames d'eau permettent d'estimer le biais de MESO-NH, la coflu-ctuation de la simulation et du krigeage et enfin de comparer les variances d'erreur du modèle MESO-NH et du krigeage.

A partir d'un fichier de donnees meteorologiques de la d'alger. Il a ete realise une etude comparative de quatre (4) formules de calcul de l'etp (penman-thornthwaite-turc et blaney et criddle); etude qui a abouti a la presentation d'une formule basee sur la temperature moyenne seulement, afin d'estimer le parametre le plus important dans la determination des besoins en eau des cultures: l'evapotranspiration. La pluviometrie a ete simulee par les chaines de markov discretes, tandis que l'etp et les temperatures l'ont ete par composition des series historiques en composantes saisonnieres et fluctuantes. Ces parametres ont permi la modelisation du bilan hydrique et son application a la gestion du perimetre irrigue de mitidja ouest (algerie)

Cette etude consiste en une evaluation des ressources en eau superficielle disponibles, a une echelle de temps journaliere, mensuelle et annuelle, et sur une periode variant de 8 a 21 ans, des bassins versants du damour, de l'awali-bisri, du sainiq et du zahrani (liban). Ces bassins, constitutes essentiellement de calcaire, montrent une grande similitude dans leur fonctionnement en raison des caracteristiques pluviometriques et des caracteristiques hydrodynamiques de la formation karstique. On a egalement mis en evidence, suite a l'analyse statistique des series de debits et de precipitations des quatre bassins versants, les relations entre l'eco9ulement et les precipitations d'apres les variables suivantes constituantes du regime : l'ecoulement annuel moyen, l'irregularite saisonniere et les debits specifiques d'etiage. Enfin; on a tente de calculer les variables d'entree (precipitations liquides). La capacite d'emmegasinement en eau et les transferts en surface : ecoulements en amont et a l'exutoire, ainsi que l'ecoulement des crues
This study is in assessment of the daily, monthly and annual water resources available over a period oftime randing between 8 and 21 years in the catchment areas of the damour, the awali-bisri, the sainiq and the zahrani (lebanon). The working of these essentially limestone catchments show great similarities because of the rainfall regime aval of the hydrodynamic caracteristics of superficial deposits. The statistical analysis of dischages and precipitations series : as well as the study of the variables that make up the river regime (i-e mean annual flow, seasonal irregularity and specific dischrges) throw light on the connection between flow and precipitation. This study also tries to rechon the variabilities of enter (liquid precipitation). The water storage capacity and the surface transfers : upstream, streamflow as well as stormflow

Ce travail consiste a choisir une methode statistique d'ajustement des valeurs extremes et a l'appliquer aux precipitation extremes dans la region cevennes-vivarais. La premiere partie est realise a partir de valeurs simulees. La methode non parametrique de villasenor qui n'impose pas au debut de l'analyse une loi statistique a la serie de donnees, et se base sur une source riche de donnees (deux series de donnees), realise un lissage sur 30% des valeurs les plus grandes de la serie, est choisie comme la meilleurs methode parmi les cinq methodes d'ajustements. Dans la deuxieme partie les caracteristiques pluviometriques de la region cevennes-vivarais sont calculees a partir de mesures horaires de 52 stations par la methode choisie. La structure spatiale de la region est etudiee grace a la fonction du variogramme spherique. Ensuite, la cartographie des caracteristiques pluviometriques de cette region est realisee par les methodes: spline et krigeage. La methode krigeage donne une meilleure interpolation que celle de spline, et fournit encore des informations sur la structure spatiale de la region. Enfin, nous sommes arrives a exprimer la distribution spatiale des valeurs extremes de precipitation. Elle decrit bien la realite de la pluie de la region cevennes-vivarais

Il est admis en france que le risque pluvial resulte d'un alea d'ordre climatique et de la vulnerabilite des bassins versants. Les objectifs de ce travail sont d'une part de presenter une nouvelle approche pour estimer l'alea pluvieux en y integrant un aspect spatial et d'autre part de determiner les variables descriptives des episodes pluvieux extremes et leur loi de distribution, prealablement a l'elaboration d'un generateur stochastique de pluies extremes. Cette etude s'appuie sur un echantillon de 93 episodes pluvieux d'une duree maximale de 48 heures, ayant affectes la region languedoc-roussillon. Leur selection repose sur l'exploitation de l'information pluviometrique stockee dans la banque de donnees pluviometriques de meteo-france, sur la periode d'observation 1958-1993. Le chapitre b apres une presentation de la region et du reseau de pluviometre, traite de la selection et de la description de l'echantillon d'episodes. Le reseau etant evolutif dans le temps et dans l'espace, la potentialite du reseau a observer des surfaces de pluie de dimension variable est etudiee, en fonction de la periode d'observation. Par simulation la probabilite moyenne empirique d'observer une surface de pluie en fonction de son aire est estimee. L'etude des aires des surfaces de pluie, definies a differents seuils de pluviometrie et leur frequence regionale fait l'objet du chapitre c. L'influence de l'information pluviometrique, discontinue dans l'espace, sur les estimations des frequences des aires de surfaces de pluie y est analyse, ainsi que l'evolution des surfaces de pluie en fonction du seuil de pluviometrie, pour chaque episode. Enfin, le dernier chapitre est consacre a l'analyse de la distribution spatiale de l'occurence de pluie sur la region pour differents seuils de pluie. Une estimation de la distribution spatiale des points permettant la localisation des episodes sur la region y est egalement abordee.

La contribution concerne d'une part l'etude des precipitations, et d'autre part l'etude des relations pluie-debit. Ainsi, apres avoir tout d'abord evoque l'aspect de la prevision meteorologique et procede a une evaluation de celle-ci a partir des bulletins qualitatifs quotidiens, une etude statistique des pluies est realisee sur cinq stations pluviographiques de l'agglomeration toulousaine, et sur une station du bassin de l'aveyron. L'etude porte d'une part sur la production de courbes hauteur-duree-frequence, et d'aure part sur la notion d'abattement. Puis l'on aborde la partie principale du travail, qui est l'experimentation sur le bassin versant de l'aveyron d'algorithmes de relation pluie-debit, en vue de l'application operationnelle a la prevision des crues. Cette experimentation consiste a appliquer tout d'abord la methode dpft, puis a examiner un certain nombre de complements ou extensions. Les resultats semblent satisfaisants, au regard des criteres d'adequation prealablement definis. Enfin, une estimation de la crue de projet decennale est faite pour la station de villefranche, en utilisant les resultats des essais pluie-debit et de l'etude statistique des pluies

Sur les effets du changement climatique aux échelles globale et régionale. Il montre en particulierqu'aucun consensus ne peut être trouvé pour ce qui concerne l'évolution future de lapluviométrie -- et de la dynamique atmosphérique associée -- en région de mousson africaine.Ce mémoire revisite cette question à la lumière des nouvelles données disponibles et selon uneapproche évitant toute surreprésentation du nombre de simulations disponibles pour un type demodèle donné, tout en prenant en compte la diversité des modèles ainsi que leur évolution dansle temps : sorties de vingt modèles de circulation générale (MCGs) ayant participé aux exercicesCMIP3 (douze MCGs) et CMIP5 (huit MCGs) sous les scénarios d'émissions A1B et rcp4.5,respectivement. Les sorties sont analysées principalement sur deux fenêtres de quarante ans --périodes actuelle (1960-1999) et future (2031-2070) -- et les résultats discutés au regard de leurvraisemblance selon une approche permettant à la fois de quantifier les différences futur moinsactuel, de mesurer les significativités et les robustesses statistiques et d'associer une probabilitémesurant le consensus des modèles en fonction des échelles et des variables considérées.Les analyses menées sur CMIP3 et CMIP5 montrent qu'un consensus sur l'effet du changementclimatique en Afrique de l'Ouest peut être obtenu si l'on ne fait pas de l'ensemble de labande sahélienne une entité homogène et qu'on raisonne à des échelles spatiales inférieures. Lesrésultats révèlent une évolution contrastée entre le centre et l'ouest du Sahel avec, pour le futur(i) une hausse des précipitations au centre s'expliquant surtout par une plus grande convergencedes flux dans les basses couches, ainsi qu'une pénétration plus au nord de la mousson ;(ii) une baisse des précipitations à l'ouest s'expliquant par le renforcement de la circulation detype Walker, du Jet d'Est Africain (JEA) et de la subsidence dans les couches moyennes. Parailleurs, on peut s'attendre à une modification du cycle annuel moyen avec un retrait retardé dela mousson. Ce retard est notamment lié aux apports supplémentaires d'humidité depuis l'Atlantique,dus au renforcement des contrastes thermiques et d'humidité entre océan et continent,mais aussi et surtout aux apports tardifs d'humidité depuis la Méditerranée et au renforcementdes flux de nord en septembre et octobre en direction du Sahel

Dans les pays du Sud ruraux et à faibles revenus, la vulnérabilité des zones agricoles pluviales, face à la variabilité pluviométrique, nécessite de trouver des solutions efficaces pour limiter les effets des aléas climatiques sur les récoltes. La prévision des caractéristiques des saisons des pluies quelque temps avant leur démarrage devrait aider à l’établissement de stratégies agricoles d’adaptation aux aléas pluviométriques. C’est à cet objectif que s’attache ce travail, appliqué à l’Afrique de l’Est (Kenya et nord de la Tanzanie), et articulé en 3 parties :- Définir et comprendre le comportement des descripteurs intra saisonniers (DIS) qui feront l’objet de l’étude de prévisibilité. Un travail spécifique a permis le développement d’une nouvelle approche méthodologique dans la manière de définir les démarrages (DSP) et fins (FSP) de saisons des pluies à l’échelle régionale. Cette approche basée sur une analyse multivariée, permet de s’affranchir des choix subjectifs de seuils pluviométriques imposés par les définitions communément utilisée en agro-climatologie. Une analyse de cohérence spatiale à l’échelle inter annuelle montre que, pour les deux saisons des pluies (long rains et short rains), le cumul saisonnier et le nombre de jours de pluie présentent une forte cohérence spatiale, tandis qu’elle est plus modérée pour le démarrage et fin des saisons et faible pour l’intensité quotidienne moyenne.- Analyser la prévisibilité des DIS aux 2 échelles spatiales régionale et locale en s’appuyant sur les simulations numériques du modèle climatique global ECHAM 4.5. Les précipitations quotidiennes simulées par le modèle, même après correction des biais, ne permettent pas d’appréhender correctement la variabilité interannuelle des DIS. Une spécification de la variabilité des DSP et FSP menée par le biais de modèles statistiques construits à partir d’indices climatiques observés, présuppose une prévisibilité modérée des deux descripteurs à l’échelle locale (régionale), et cela quelle que soit la saison. Le développement de modèles statistico-dynamiques à partir des champs de vents simulés par ECHAM 4.5, en mode forcé par les températures marines observées d’une part et prévues d’autre part, montre également des performances faibles localement et régionalement. - Explorer la manière dont la variabilité spatio-temporelle des paramètres climatiques et environnementaux module la variabilité des rendements de sorgho. Ces rendements sont simulés par le modèle agronomique SARRA-H à partir de données climatiques observées (1973-2001) dans 3 stations localisées à différentes altitudes le long des pentes orientales du Mt Kenya. Le cumul précipité et la durée de la saison expliquent une part importante de la variabilité des rendements. D’autres variables apparaissent comme jouant un rôle non négligeable ; le nombre de jours de pluies, l’intensité quotidienne moyenne ou encore certains DIS relatifs à l’organisation temporelle des pluies au sein d’une saison en font partie. L’influence des autres variables météorologiques est seulement visible pour les ‘long rains’ avec une covariation négative entre les rendements et les températures maximales ou, le rayonnement global. La date de semis semble jouer un rôle dans la modulation des rendements pour les stations de haute et moyenne altitudes, mais avec des différences notables entre les deux saisons des pluies
In Southern countries with rural low income populations, the vulnerability of rainfed agriculture to rainfall variability requires effective solutions to mitigate the effects of climatic hazards on crops. Predicting the characteristics of rainy seasons some time before they start should help the establishment of agricultural adaptation strategies to rainfall hazards. This is the objective of the present study, focused on East Africa (Kenya and northern Tanzania), and divided in three parts:- Define and document intra-seasonal descriptors (ISD) that will be considered in the predictability study. A new methodological approach has been developed in order to define the onset date (ORS) and the cessation date (CRS) of the rainy seasons at the regional level. Based on a multivariate analysis, it eliminates the subjective choice of rainfall thresholds imposed by the definitions commonly used in agroclimatology. An analysis of spatial coherence at interannual time-scale shows that for the two rainy seasons ("long rains" and "short rains"), the seasonal amount and the number of rainy days have a high spatial coherence, while it is medium for the onset and cessation dates and low for the average daily rainfall intensity.- Analyze the predictability of the ISD at both regional and local scales based on numerical simulations from the global climate model ECHAM 4.5. Daily precipitation simulated by the model, even after bias correction, do not correctly capture the IDS interannual variability. A specification of the ORS and CRS variability using statistical models applied to observed climate indices, suggests quite a low predictability of the descriptors at the local (regional) scale, regardless of the season. The development of statistical-dynamical models from wind fields simulated by ECHAM 4.5, in experiments forced by either observed or predicted sea temperatures, also shows quite poor skills locally and regionally.- Explore how the space-time variability of climatic and environmental factors modulate the variations of sorghum yields. Crop yields are simulated by the agronomic model SARRA-H using observed climate data (1973-2001) at three stations located at different elevations along the eastern slopes of Mt Kenya. The seasonal rainfall accumulation and the duration of the season account for a large part of the yields variability. Other rainfall variables also play a significant role, among which the number of rainy days, the average daily intensity and some ISD related to the temporal organization of rainfall within the season. The influence of other meteorological variables is only found during the long rains, in the form of a negative correlation between yields and both maximum temperature and global radiation. Sowing dates seem to play a role in modulating yields for high and medium altitude stations, but with notable differences between the two rainy seasons

Dans la zone intertropicale, les précipitations sont le principal marqueur climatique saisonnier et déterminent très largement l’hydrologie de surface et de nombreuses activités anthropiques. Le bassin amazonien est caractérisé par divers régimes régionaux de précipitations, dont la variabilité spatiale et temporelle est forte. De nombreux travaux ont montré que cette variabilité est liée à des forçages externes de large échelle, comme les températures de surface de l’océan. L’étude des précipitations dans cette région porte le plus souvent sur les tendances ou les extrêmes pluviométriques. En revanche, la détection d’années similaires constituant des sous-régimes régionaux et leur lien avec une configuration océano-atmosphérique particulière a été, jusqu’à présent, peu abordée. L’objectif principal de cette thèse est ainsi de créer une typologie des sous-régimes de précipitations régionaux dans le bassin amazonien et de les mettre en relation avec le contexte océano-atmosphérique pouvant en partie les expliquer. Dans ce but, des données issues de 205 pluviomètres répartis sur 5 pays du Bassin Amazonien ont été sélectionnées et soumises à une série de tests statistiques et de reconstruction. Cette thèse utilise également des données de nébulosité (Outgoing Longwave Radiation), de flux d’humidité et de température de surface de l’océan ainsi que des données satellitaires (TRMM3B42 version 7) qui permettent de compléter les informations sur la variabilité spatiale des pluies.Au sein de chacune des sept régions amazoniennes déterminées dans ce travail, deux à quatre sous-régimes de précipitations ont été détectés. Parmi les vingt-six sous-régimes, vingt sont associés à des anomalies de circulation des flux d’humidité et de température de surface des océans. Les sous-régimes de pluies de la moitié nord et les Andes de l’ouest du bassin sont le plus liés à des anomalies océaniques. De plus, comme cela est régulièrement décrit, des déficits ou excédents correspondent souvent à des phases El Niño ou La Niña, mais cette thèse met également en évidence le rôle important de l’Atlantique, en particulier sud, sur le déplacement de la ZCIT et sur les flux d’humidité ; et elle souligne également le lien entre la temporalité des événements océaniques et celle des anomalies de pluies.Le produit TRMM 3B42 V7 permet d’aller plus loin dans l’analyse de la variabilité spatiale intra-régionale des pluies de la région Nord-est du bassin amazonien et de relativiser la cohérence spatiale des sous-régimes de précipitations de cette région
Precipitations are the main seasonal climate marker between the tropics and largely determine surface hydrolosy as well as many anthropogenic activities. The Amazon Basin is characterized by various regional rainfall patterns, whose spatial and temporal variability is high. Numerous studies have shown that this variability is related to large scale external forcing, such as sea surface temperatures. The analysis of precipitation in this region is generally related to trends or extreme of rainfall. However, the detection of similar years associated with regional sub-regimes and the analysis of their links with a specific ocean-atmosphere configuration has only been fewly addressed until now. The main objective of this thesis is to create a typology of regional precipitation sub-régimes in the Amazon Basin and to link them to ocean-atmosphere areas able to partly explain them. For that purpose data from 205 raingauges in 5 countries of the Amazon Basin were selected and submitted to a series of statistical tests and reconstruction. Outgoing longwave radiation, specific humidity, sea surface temperature, as well as satellite data (TRMM 3B42 version 7) were also used with the aim of improving the understanding of the spatial rainfall variability.Within each of the seven Amazon regions identified in this work, two to four precipitation sub-regimes were detected. Among the twenty six sub-regimes, twenty are associated with specific humidity and sea surface temperature anomalies. The precipitation sub-regimes of the northern half and the westernmost Andes of the Amazon Basin are most closely related to oceanic anomalies. Moreover, as previously described in the literature, reduction or surplus of rain often correspond to El Niño or La Niña phases, but this thesis also highlights the important role of the Atlantic, more specifically the southern part, on the move of the ITZC and on specific humidity. This work also stresses the link between the temporality of ocean events anomalies and rainfall anomalies.The TRMM 3B42 v7 product allows to enhance the analysis of the spatial variability of rainfall at the intra-regional scale of the North region of the Amazon Basin and to relativize the spatial coherence of its precipitation sub-regimes

La région du Sud-Est de la France est marquée par des épisodes de pluies diluviennes à l'origine de crues-éclair dévastatrices, souvent engendrés par des systèmes convectifs quasi-stationnaires de méso-échelle. Cette thèse a pour objectifs d'améliorer la connaissance de ces systèmes convectifs et de progresser dans leur prévision en utilisant des simulations à haute résolution du modèle de recherche MESO-NH. Dans une première partie, on montre l'apport d'observations de méso-échelle pour définir les états initiaux de ces simulations. Ces données sont les observations de surface du réseau de méso-échelle de Météo-France et les réflectivités du réseau de radars ARAMIS combinées à la température de brillance infrarouge METEOSAT. Une méthode d'initialisation statique existante, combinant une analyse par Interpolation Optimale des observation de surface et un ajustement de l'humidité et des hydrométéores sur la base des réflectivités radar et de la température de brillance IR, est testée sur deux cas convectifs sur les Cévennes. .
Heavy rainfall events occur frequently over South-East of France, they are often produced by quasi-stationary convective mesoscale systems and they may cause devastating flash floods. The aims of this thesis are to improve the understanding and forescasting of these systems using high resolution simulations performed with the non-hydrostatic research model MESO-NH. First, the benefit of mesoscale data for the generation of the initial state of the simulations is shown. These data include surface observations from the mesonet of Météo-France and radar reflectivities from the ARAMIS network combined with infrared brightness temperature from METEOSAT. .

Avec le développement des mesures de pluie à hautes résolutions spatiales et temporelles , l’utilisation de modèles hydrométéorologiques distribués est désormais envisagée pour anticiper les phénomènes de crue soudaine sur les petits bassins versants non jaugés. Toutefois les approches développées jusqu’ici se sont généralement concentrées sur l’évaluation des phénomènes hydrologiques, laissant de côté la question de leurs impacts, qui dépendent fortement de la configuration du terrain et des enjeux qui y sont présents. Ce travail de thèse a permis de développer et tester une méthode d’évaluation directe de ces impacts à partir des sorties d’un modèle pluie-débit sur un territoire limité. La démarche mise en oeuvre repose sur un travail préalable d’analyse du territoire permettant d’une part d’évaluer les emprises submergées dans une large gamme de débits par une approche hydraulique simplifiée, puis de construire des relations univoques débit-enjeux pour chaque bief de cours d’eau. Ces relations permettent de produire des cartes d‘enjeux potentiellement touchés ,pouvant être actualisées régulièrement en cours d’événement. Deux études des cas ont permis de réaliser une première évaluation des performances de cette approche, du point de vue de la qualité d’estimation des emprises inondées, et du point de vue des impacts estimés à l’échelle d’un événement grâce à la comparaison avec des données d’assurance. Finalement, ces travaux ont permis de confirmer le potentiel de la méthode, dont les performances semblent en adéquation avec l’objectif visé : obtenir rapidement une première hiérarchisation des impacts occasionnés par les crues soudaines à l’échelle d’un grand territoire
With the development of rainfall measurements at highspatial and temporal resolutions, the use of distributed hydrometeorological models is now considered to forecast flash floods on small and ungauged catchment areas. Current flashflood monitoring systems generally enable a real-time assessment of the potential flash-flood magnitudes. However they do not assess the potential impacts of flash-flood, which highly depends on the catchment areas configuration and on the importance of potentially affected assets. The purpose of this PhD research work was to develop and test a method which can be used to directly estimate the impacts of flash-floods, based on the outputs of a distributed rainfall-run off model. The approach is based on a prior analysis of the study area in order to assess the potential impact of different discharge levels on the flooded areas and to identify from geography database the associated buildings at risk. The aim is to build impact models on specific river reaches, using discharge versus impact graphs. The use of these impact models combined with a rainfall-run off model, has enabled us to compute maps of potential impacts, based on real time assessment of flood events updated every 15 minutes. This method was evaluated on two case studies looking at the accuracy and relevance of estimated impacts for each event – and comparing the outcomes to insurance losses data. This research work has helped to confirm the efficiency of this new combined method, which may become a useful tool to forecast large-scale effects of local impacts of flash-floods

Étude des caractéristiques écologiques, phénologiques et dendrométriques du cèdre de l'atlas. Évaluation de la production et de la productivité ligneuse de cette cédraie. Définition de son potentiel de régénération naturelle et de ses possibilités d'extension

Ce travail de thèse est dédié à l'étude d'un type de convection peu profonde sur la région des Cévennes. Cette convection peu profonde est associée à des précipitations organisées en bandes et localisées sur le relief. Bien que d'intensité faible, ces précipitations peuvent avoir un impact en hydrologie car elles durent longtemps. Nous souhaitons, d'une part comprendre les processus associés à ces précipitations, et d'autre part évaluer leur contribution au régime pluviométrique de la région. Pour ce faire, la première étape consiste en l'élaboration d'une classe de temps composés de tels évènements, car à ce jour, seulement 20h de précipitations orographiques organisées en bandes ont été observées. Cette classe de temps est construite à partir de critères dynamiques et pluviométriques puis complétée par l'utilisation de méthodes statistiques linéaire et non linéaire. Une fois la classe de temps élaborée, les conditions atmosphériques favorables au déclenchement de la convection peu profonde organisée en bandes sont étudiées à partir des radiosondages, des réanalyses ERA40 et de simulations numériques avec MesoNH. L'élaboration de cette classe de temps permet également d'évaluer la contribution de ces pluies au régime pluviométrique en rapportant le cumul des précipitations réanalysées pour les jours extraits à l'ensemble des précipitations observées entre 1976 et 2005. Malgré les incertitudes, cette contribution n'est pas négligeable. Ceci suggère l'intérêt de développer un réseau d'observation permettant de mieux appréhender ces évènements.