Tesis: "Dynamique de la Terre profonde"

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Boukaré, Charles-Edouard. "Dynamique du manteau dans la jeune Terre". Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSE1011/document.

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Resumen

Dans les premiers instants de l'histoire des planètes telluriques, la chaleur d'accrétion, le chauffage radioactif et la différenciation noyau-manteau apparaissent comme des sources d'énergie capables de fondre le manteau terrestre significativement. L'évolution d'un océan de magma suite à ces évènements catastrophiques dépend des propriétés physiques des matériaux silicatés en conditions mantelliques et de la dynamique convective complexe d'un manteau en cristallisation. Actuellement, certains auteurs proposent que la structure actuelle du manteau profond pourrait être associée à des reliques de la cristallisation d'un océan de magma primitif. Nous avons développé un modèle thermodynamique capable de modéliser de façon auto cohérente des séquences de cristallisation dans les conditions du manteau profond. A partir de ce modèle, nous avons montré que le magma s'enrichit progressivement en fer au cours de la cristallisation. Le liquide résiduel devient ainsi plus dense que la phase solide. Ce modèle thermodynamique suggère un scénario de cristallisation de l'océan de magma similaire à celui proposé par (Labrosse et al., 2007). Celui-ci prédit que la structure actuelle de la base du manteau hériterait de la cristallisation d'un océan de magma primitif. Afin d'étudier l'influence de ce contraste de densité et des profils de liquidus sur la dynamique syn- cristallisation d'un océan de magma, nous avons développé un code de convection multiphasique intégrant changement phase, percolation / compaction et cristallisation fractionnée. Dans ce mémoire, nous présentons des modèles dynamiques préliminaires de cristallisation dans le cas univariant
Early in the history of terrestrial planet, heat of accreation, radioactive deacay and core-mantle segratation may have melted the silicate mantle significantly. Magma ocean evolution depends on both physical properties of materials at relevant P-T conditions and the complex dynamics of a convecting cristallizing mantle. Present deep Earth mantle structures might be direclty linked to the crystallization of a potential magma ocean. We propose a complete thermodynamic model of the solid-liquid equilibrium in the MgO-FeO-SiO2 system which allows to compute self-consistenltly crystallization sequence at deep mantle conditions. The present study shows that, at thermodynamic equilibrium, the first solids that crystallize in the deep mantle are lighter than the liquid as they are more Mg-rich. This further enriches the melt in iron and this residual melt becomes much denser than the solid phase. Both the anti-freeze effect of iron and its high density suggest a mantle crystallization scenario similar to that described in Labrosse et al. (2007) where the ULVZ are iron rich and very fusible remnants of a primordial basal magma ocean. In addition, we have developped a multiphase convection code accounting for solid-liquid phase change, compaction and fractionnal cristallization. This mechanical model is dedicated to the investigation of the effects of various temperature profile and solid liquid density cross-overs on the dynamics of a cristallizing mantle. In this thesis, we show preliminary models illustrating the effect of chemical density contrasts between melt and solid in the case of univariant crystallization

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Garcia, Raphael François. "Le Noyau Terrestre: étude sismologique de quelques structures majeures influençant la dynamique terrestre". Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2001. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00370921.

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Kocha, Cécile. "Interactions entre poussières désertiques et convection profonde en Afrique de l'Ouest : Observations et modélisation à échelle convective". Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00741943.

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Resumen

Dans un contexte de réchauffement climatique, la région d'Afrique de l'Ouest, où les sécherresses sont dévastatrices pour les populations, montre les plus fortes incertitudes sur l'évolution des précipitations. C'est aussi la première source de poussières désertiques au monde dont la production est en augmentation par la sur-exploitation des sols. Or ces poussières désertiques, associées à des épidémies de méningite, absorbent et diffusent le flux solaire entraînant alors une modification du taux d'échauffement atmosphérique. En modifiant le bilan radiatif atmosphérique elles sont alors succeptible d'influencer de la turbulence de fine échelle aux circulations atmosphériques de grande échelle. Seulement les processus en jeu dans les interactions entre les poussières désertiques et l'atmosphère sont très variés, complexes, et constituent une grande source d'incertitude dans la prévision numérique. Afin d'appréhender ces processus, un cadre de modélisation à été développé permettant à la fois la résolution explicite de la convection, la résolution du cycle de vie des poussières et de leur impact radiatif, et la prise en compte de leurs interactions sur toute l'Afrique de l'Ouest à échelle mensuelle. Sur un cas extrême de tempête de poussières en saison sèche, la forte quantité de poussières soulevée par le front entraîne une amplification par eux de la signature de la tempête. La modélisation explicite des poussières améliore la prévisibilité de la tempête. De manière plus statistique, pendant la mise en place de la mousson, en juin, la fréquente présence de poussières participe activement à l'initiation du saut de mousson. D'une part, en affaiblissant la dépression thermique Saharienne, un des principaux moteurs de la mousson, mais aussi, d'autre part, en renforçant le déplacement vers le nord du coeur de la zone de convergence inter-tropicale et des jets. A plus fine échelle, la présence de poussières impacte la localisation et le cycle diurne des systèmes convectifs. Les poussières modifient alors la couverture nuageuse dont les impacts radiatifs sont plus forts que l'effet direct des poussières. La prise en compte des effets semi-directs des poussières sont donc essentiels pour la prévision en Afrique de l'Ouest.

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Frasson, Thomas. "Flux de chaleur hétérogène dans des simulations de convection mantellique : impact sur la géodynamo et les inversions magnétiques". Electronic Thesis or Diss., Université Grenoble Alpes, 2024. http://www.theses.fr/2024GRALU027.

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Resumen

Le champ magnétique terrestre est généré par la convection du fer liquide dans le noyau, éléctriquementconducteur, produisant un effet dynamo. Ce processus, appelé géodynamo, maintientun champ magnétique depuis des milliards d’années. Les données paléomagnétiques montrent quele comportement de la géodynamo a changé au cours des temps géologiques. Ces changementsde comportement sont visibles à travers les variations de l’amplitude et de la stabilité du dipôlemagnétique. Les variations du flux de chaleur à la limite entre le noyau et le manteau (CMB) duesà la convection mantellique ont été suggérées comme un mécanisme capable d’entraîner un telchangement de comportement.Les modèles numériques de convection mantellique et de la géodynamo ont connu des améliorationssignificatives ces dernières années. Le couplage entre ces deux types de modèle peutdonner des indications sur la façon dont la géodynamo réagit aux variations de flux de chaleurà la CMB. Notre compréhension actuelle de ce couplage entre le manteau et le noyau est néanmoinsrestreinte par les limitations des modèles numériques. Du côté du manteau, l’orientationdu manteau par rapport à l’axe de rotation doit être mieux contrainte afin d’exploiter les récentessimulations reproduisant environ 1 Gyr de convection mantellique. Pour contraindre cette orientation,l’axe de plus grand moment d’inertie du manteau doit être aligné avec l’axe de rotation de laTerre, ce qui provoque des rotations du manteau appelées "true polar wander" (TPW). Du côté dunoyau, les simulations numériques sont encore loin du régime de paramètre de la Terre, et il n’estpas certain que le mécanisme d’inversion observé dans ces modèles soit pertinent pour le noyaude la Terre.Ce travail vise à mieux contraindre la façon dont les hétérogénéités de flux de chaleur à laCMB affectent la géodynamo. Dans une première partie, nous explorons l’impact du TPW surle flux de chaleur à la CMB en utilisant deux modèles de convection mantellique récemmentpubliés : un modèle contraint par une reconstruction de plaque et un second produisant de manièreautocohèrente un comportement de tectonique des plaques. Le géoïde est calculé pour corriger leTPW. Une alternative à la correction du TPW est utilisée pour le modèle contraint par la positiondes plaques en repositionnant simplement le manteau dans le référentiel paléomagnétique. Dansce modèle, l’axe de plus grand moment d’inertie n’est pas cohérent avec la position du dipôlemagnétique déduite du paléomagnétisme. Le TPW joue un rôle important dans la redistributiondu flux de chaleur, notamment à des échelles de temps courtes (≤ 10 Myr). Ces variations rapidesmodifient la distribution latitudinale du flux de chaleur à la CMB. Une analyse en composantesprincipales est effectuée pour obtenir les motifs de flux de chaleur dominant dans les modèles.Dans une deuxième partie, nous étudions l’impact des conditions hétérogènes de flux de chaleurau sommet du noyau dans des modèles de géodynamo qui s’étendent vers des régimes deparamètres plus proches de celui de la Terre que ce qui a été fait précédemment. L’effet de ladistribution du flux de chaleur en latitude est notamment étudié. Des motifs de flux complexes extraitsdes modèles de convection mantellique sont également utilisés. Nous montrons qu’un refroidissementéquatorial du noyau est le plus efficace pour déstabiliser le dipôle magnétique, tandisqu’un refroidissement polaire tend à stabiliser le dipôle. Les effets observés des flux de chaleurhétérogènes s’expliquent par la compatibilité entre les motifs de flux et les écoulements zonaux.Notamment, les motifs de flux de chaleur ont un effet plus modéré lorsque les écoulements zoiinaux vers l’ouest sont forts, avec une déstabilisation du dipôle seulement pour des amplitudesimprobables. Un paramètre contrôlant l’amplitude et la stabilité du dipôle magnétique, cohérentavec l’existence d’inversions magnétiques pour la Terre, est proposé
The Earth’s magnetic field is generated within the Earth’s core, where convective motions ofthe electrically conducting liquid iron result in a dynamo action. This process, called the geodynamo,has been maintaining a magnetic field for billion of years. Paleomagnetic evidence showsthat the behaviour of the geodynamo has changed during geological times. These behaviourchanges are visible through variations in the strength and stability of the magnetic dipole. Variationsin the heat flux at the core-mantle boundary (CMB) due to mantle convection have beensuggested as one possible mechanism capable of driving such a change of behaviour.Numerical models of mantle convection and of the geodynamo have made significant improvementsin the recent years. Coupling mantle convection models and geodynamo models cangive insights into how the geodynamo reacts to variations in the CMB heat flux. Our current understandingof this thermal coupling between the mantle and the core is nonetheless restricted bylimitations in numerical models on both the mantle and core side. On the mantle side, the orientationof the mantle with respect to the spin axis has to be better constrained in order to exploitrecent simulations reproducing about 1 Gyr of mantle convection. Constraining this orientationrequires to align the maximum inertia axis of the mantle with the spin axis of the Earth, causingsolid-body rotations of the mantle called true polar wander (TPW). On the core side, numericalsimulations are still far from the parameter regime of the Earth, and it is not clear whether thereversing mechanism observed in these models is relevant for the Earth’s core.This work aims at acquiring a more complete understanding of how lateral heterogeneitiesof the CMB heat flux affect the geodynamo. In a first part, we explore the impact of TPW onthe CMB heat flux using two recently published mantle convection models: one model drivenby a plate reconstruction and a second that self-consistently produces a plate-like behaviour. Wecompute the geoid in both models to correct for TPW. An alternative to TPW correction is used forthe plate-driven model by simply repositioning the model in the original paleomagnetic referenceframe of the plate reconstruction. We find that in the plate-driven mantle convection model, themaximum inertia axis does not show a long-term consistency with the position of the magneticdipole inferred from paleomagnetism. TPW plays an important role in redistributing the CMBheat flux, notably at short time scales (≤ 10 Myr). Those rapid variations modify the latitudinaldistribution of the CMB heat flux. A principal component analysis (PCA) is computed to obtainthe dominant CMB heat flux patterns in the models.In a second part, we study the impact of heterogeneous heat flux conditions at the top of thecore in geodynamo models that expands towards more Earth-like parameter regimes than previouslydone. We especially focus on the heat flux distribution between the poles and the equator.More complex patterns extracted from the mantle convection models are also used. We show thatan equatorial cooling of the core is the most efficient at destabilizing the magnetic dipole, while apolar cooling of the core tends to stabilize the dipole. The observed effects of heterogeneous heatflux patterns are explained through the compatibility of thermal winds generated by the heat fluxpattern with zonal flows. Notably, heat flux patterns have a more moderate effect when westwardzonal flows are strong, with a destabilization of the dipole only for unrealistically large amplitudes.A parameter controlling the strength and stability of the magnetic dipole that is consistentwith the reversing behaviour of the geodynamo is suggested.i

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Osorio-Leon, Ivan-David. "Dynamiques oxiques-anoxiques dans la subsurface continentale : prédiction et contrôle sur l'altération des roches et la biomasse profonde". Electronic Thesis or Diss., Université de Rennes (2023-....), 2023. http://www.theses.fr/2023URENB039.

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Resumen

Les réactions redox impliquant l’oxygène dissous (OD) sont les plus énergétiques et offrent une source majeure d'énergie pour la biosphère profonde. La capacité des milieux fracturés à transporter rapidement des eaux oxygénées de la surface vers la profondeur permet le maintien d’une hydrosphère oxique profonde (HOP) jusqu’à présent négligée. Cette thèse porte donc sur l’origine, la dynamique et les conséquences de cette HOP. Dans un premier temps, nous établissons un cadre conceptuel pour identifier les facteurs qui contrôlent le transport réactif de l’OD à l’échelle d’un bassin versant. Nous développons un modèle d’interactions eau-roche afin de prédire la profondeur de l’HOP. Ce modèle est ensuite utilisé pour expliquer l’occurrence d’une HOP dans les premiers 300 mètres de profondeur de l’Observatoire de la Zone Critique de Ploemeur. Nous étudions le δ18O de l'OD au sein de l'HOP afin d'identifier la distribution des processus biotiques et abiotiques qui contrôlent la réactivité de l'OD dans le bassin versant. Dans un deuxième temps, nous développons deux expériences in-situ pour explorer les conséquences de l’HOP sur le fonctionnement biogéochimique de la subsurface. Grâce à un test de traçage réactif à l'OD et une expérience d'incubation de minéraux, nous démontrons, respectivement, la réponse de la biomasse planktonique et de celle attachée aux minéraux aux dynamiques oxiques-anoxiques de la subsurface. Ces travaux mettent en lumière une HOP dans laquelle les processus biogéochimiques souterrains sont sensibles aux dynamiques hydrologiques de surface impliquant le transport de l'OD, remettant ainsi en question le paradigme de la biosphère profonde en tant que système inertiel et anoxique
Redox reactions involving dissolved oxygen (DO) are the most energetic and provide a major source of energy for the deep biosphere. The ability of fractured rocks to rapidly transport oxygenated waters from the surface to depth allows for the existence of a deep oxic hydrosphere (DOH), which has been historically neglected. This thesis focuses on the origin, dynamics, and consequences of this DOH. First, we establish a conceptual framework to identify the factors controlling the reactive transport of DO at the watershed scale. We develop a water-rock interaction model to predict the depth of the DOH. This model is used to explain the occurrence of a DOH within the first 300 meters of the aquifer in the Critical Zone Observatory of Ploemeur. We investigate the δ18O of DO within the DOH to identify the distribution of biotic and abiotic processes that control the reactivity of DO in the watershed. Second, we conduct two in-situ experiments to explore the consequences of the DOH on the biogeochemical functioning of the subsurface. A reactive DO tracer test and a mineral incubation experiment are developed to study the response of, respectively, the planktonic and mineral-attached biomass to oxic and anoxic dynamics in the subsurface. This work highlights a DOH in which subsurface biogeochemical processes are sensitive to surface hydrological dynamics involving the transport of DO, thus challenging the paradigm of the deep biosphere as an inert and anoxic system
Las reacciones redox que involucran oxígeno disuelto (OD) son las más energéticas y proporcionan una fuente importante de energía para la biosfera subterránea. La capacidad de las rocas fracturadas para transportar rápidamente aguas oxigenadas desde la superficie hasta la profundidad permite la existencia de una hidrosfera óxica profunda (HOP), que históricamente ha sido ignorada. Esta tesis se centra en el origen, la dinámica y las consecuencias de esta HOP. En primer lugar, establecemos un marco conceptual para identificar los factores que controlan el transporte reactivo del OD a escala de cuenca. Desarrollamos un modelo de interacción agua-roca para predecir la profundidad de la HOP. Este modelo se utiliza para explicar la ocurrencia de una HOP dentro de los primeros 300 metros del acuífero en el Observatorio de la Zona Crítica de Ploemeur. Investigamos el δ18O del OD dentro de la HOP para identificar la distribución de los procesos bióticos y abióticos que controlan la reactividad del OD en la cuenca. En segundo lugar, realizamos dos experimentos in-situ para explorar las consecuencias de la HOP en el funcionamiento biogeoquímico del subsuelo. Se desarrolla una prueba de trazador reactivo con OD y un experimento de incubación mineral para estudiar la respuesta de la biomasa planctónica y adherida a los minerales, respectivamente, a las dinámicas óxicas y anóxicas en el subsuelo. Este trabajo destaca una HOP en la que los procesos biogeoquímicos subterráneos son sensibles a las dinámicas hidrológicas superficiales que implican el transporte de OD, desafiando así el paradigma de la biosfera profunda como un sistema inerte y anóxico

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NAWAB, RAMIN. "Observation et demodulation des modes propres de la terre : contraintes sur la terre profonde". Paris 7, 1993. http://www.theses.fr/1993PA077289.

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Resumen

Les modes propres de vibration de la terre a tres basse frequence (f < 5 mhz) permettent l'etude tomographique du manteau inferieur et du noyau. Seuls les tres grands tremblements de terre sont capables d'exciter ces modes significativement. Une base de donnees est constituee rassemblant, pour ces 20 dernieres annees, les enregistrements aux reseaux mondiaux d'accelerometres numeriques tres longue periode i. D. A. Et tres large bande geoscope, des plus grands tremblements de terre (m, > 7). Cette base de donnees comprend plus de 1700 sismogrammes et peut etre aisement mise a jour. Elle a rendu possible une observation systematique des modes de vibration tres graves. Elle a egalement permis une etude du bruit tres basse frequence. L'effet le plus spectaculaire des heterogeneites laterales sur le spectre de vibration de la terre est l'eclatement des pics de resonance (ou splitting). Celui-ci se traduit dans le domaine temporel par une lente modulation d'amplitude des modes. Afin d'extraire toute l'information concernant les heterogeneites laterales de structure a tres grande longueur d'onde, une nouvelle technique de demodulation, basee sur une approximation cubique de la fonction de modulation, a ete developpee. Elle a permis d'extraire des donnees les modulations pour une selection de modes sensibles aux structures profondes. L'utilisation des matrices de covariance a priori sur les donnees et l'introduction des fenetres de ponderation dans l'inversion rendent cette methode beaucoup plus stable vis-a-vis du bruit que les techniques classiques de demodulation. La fonction de modulation constitue pour chaque couple source-recepteur un observable secondaire du sismogramme. Le probleme inverse qui consiste a relier celui-ci aux parametres structuraux est presente dans la perspective d'une imagerie tri-dimensionnelle de la terre profonde

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Albagnac, Julie. "Dynamique tridimensionnelle de dipôles tourbillonnaires en eau peu profonde". Phd thesis, Toulouse 3, 2010. http://oatao.univ-toulouse.fr/9847/1/Albagnac_9847.pdf.

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Les dipôles tourbillonnaires représentent des structures récurrentes dans les écoulements en eau peu profonde. Ils résultent souvent d'une bidimensionnalisation de la turbulence qui est liée à l'effet du confinement vertical. Pourtant, dans plusieurs études récentes, une structure tourbillonnaire secondaire à axe horizontal a été observée sur le front de dipôles expérimentaux en eau peu profonde, remettant ainsi en question l'hypothèse de bidimensionnalité de l'écoulement. Dans le cadre de ces travaux de thèse, nous nous sommes intéressés à ce dernier point en étudiant la génération et la dynamique d'une structure secondaire sur le front du dipôle. Les dipôles tourbillonnaires sont générés expérimentalement par la fermeture d'une paire de pales dans une couche d'eau de faible épaisseur initialement au repos afin d'assurer une structure bidimensionnelle initiale. Les paramètres sans dimension pilotant l'écoulement sont le nombre de Reynolds Re = U0D0/nu (ou U0 et D0 représentent respectivement la vitesse de propagation et le diamètre initial du dipôle et nu est la viscosité cinématique de l'eau) et le rapport de forme des dipôles (ou nombre de confinement) C = h/D0 (ou h est la hauteur d'eau). Une étude paramétrique dans laquelle le nombre de Reynolds Re et le rapport de forme du dipôle C varient a été menée (C \in [0.075, 0.7] et Re \in [90, 470]). Dans le champ des paramètres étudiés, cinq différentes structures de l'écoulement sont observées. Une cartographie des différents régimes d'écoulement a été obtenue et a permis de montrer que la tridimensionnalisation des dipôles tourbillonnaires en eau peu profonde était contrôlée par un unique paramètre, C2Re. Lorsque une structure secondaire est observée sur le front du dipôle, la dynamique aux temps courts de celle-ci dépend du nombre de Reynolds alors que sa dynamique aux temps longs dépend du rapport de forme du dipôle. Afin de caractériser la structure dans son ensemble et en particulier d'accéder à chacune des étapes de sa tridimensionnalisation, une nouvelle technique de PIV 3D-3C scannée a été mise en place. Elle permet une mesure expérimentale du champ de pression et révèle que les branches du tourbillon transverse généré sur le front du dipôle montent en direction de la surface libre de part et d'autre des tourbillons primaires composant le dipôle.

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Zerfa, Fatma Zohra. "Dynamique couplée des ouvrages en terre". Grenoble INPG, 2000. http://www.theses.fr/2000INPG0109.

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La degradation de la resistance des materiaux constitue la principale cause de rupture des ouvrages en terre soumis a des sollicitations sismiques. Cette perte de resistance est due a une accumulation des pressions interstitielles et des deformations irreversibles du squelette solide qui peuvent conduire a une liquefaction et par suite a une rupture subite ou differee de la structure. Ainsi, dans le but d'evaluer la resistance a la liquefaction, nous avons opte pour le calcul couple qui est le plus approprie pour ce genre d'analyse. La theorie des melanges nous a alors permis de formuler les equations du mouvement et nous avons admis le concept de la contrainte effective. Nous avons ensuite choisi une loi constitutive elastoplastique a plusieurs surfaces de charge pour modeliser la reponse du squelette solide. Le modele propose par prevost a ete adapte aux chargements tridimensionnels. L'integration de la loi elastoplastique a ete realisee a l'aide de l'algorithme du plan secant. Nous avons teste le modele developpe sous differents chemins de sollicitations et l'analogie avec les resultats experimentaux est bonne. Le systeme sol-structure qui est un systeme semi-infini a ete modelise par un milieu fini equivalent. Nous avons opte pour le principe de la frontiere visqueuse que nous avons adapte aux equations de mouvement des sols satures. Les resultats obtenus sont satisfaisants. Nous avons termine ce travail par une analyse de deux types d'ouvrages en terre : un depot de sol et barrage. Les resultats obtenus sont conformes a ceux observes.

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Charki, Zakaria. "Analyse théorique du problème de la convection de Bénard profonde". Lille 1, 1994. http://www.theses.fr/1994LIL10009.

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Le modele le plus usite pour analyser l'instabilite thermique dans une couche horizontale de fluide pesant, placee dans le champ de gravite, est celui de rayleigh-benard. Neanmoins, ce modele semble inadapte lorsque la couche fluide est profonde et il est necessaire d'avoir recours aux equations de la convection profonde de benard. Nous etudierons le phenomene convectif dans le cadre de ces dernieres. L'analyse de la stabilite lineaire et non lineaire de ces equations ainsi que celle de deux systemes dynamiques finis issus de celles-ci sont abordees. Nous obtenons egalement un nouveau systeme de Lorenz et l'equation de landau-ginzburg pour ces equations. Pour les equations de la convection profonde stationnaires et instationnaires, lineaires ou non lineaires, dans un domaine borne, nous demontrons divers theoremes d'existence et d'unicite de solutions.

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Vigny, Christophe. "Géoïde et dynamique interne de la Terre". Paris 11, 1989. http://www.theses.fr/1989PA112302.

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Cette thèse de géophysique comporte dix chapitres. En premier lieu, vient une introduction aux travaux exposés tout au long de ce mémoire (chapitre I), qui rappelle les tenants et les aboutissants de ce genre d'exercice. Le second chapitre décrit les différentes observations (ou observables) géophysiques, qui sont à la source des modélisations, ou qui contraignent celles-ci. Le chapitre II présente une étude quantitative de ces différentes observables, ainsi que les idées physiques simples qui conduisent à considérer la Terre comme un objet fluide. Une première génération de modèles dynamiques est exposée dans le chapitre IV et différents aspects de ceux-ci sont détaillés. Les travaux d'inversion effectués à partir de ces modèles à variation radiale de viscosité, sont présentés dans le chapitre V. Celui ci est composé d'un exposé de la méthode, suivi d'une illustration par un exemple théorique simple, et de l'article Mantle Heterogeneities, Geoid, and Plate Motion: A Monte-Carlo Inversion, parut dans le Journal of Geophysical Research, en Octobre 1989. Une deuxième génération de modèles, qui tiennent compte de l'existence de plaques lithosphériques, est présentée dans le chapitre VI. Il se compose d'un exposé de la méthode, suivi de l'article Mantle Dynamics With Induced Plate Tectonics, à paraitre dans le Journal of Geophysical Research, puis de différentes considérations sur la circulation mantellique globale et les topographies engendrées dans le cadre de ces modèles. Ensuite vient la conclusion (chapitre VII, qui résume les principaux résultats, les interrogations qui subsistent, et les voies qui restent à explorer. Les subtilités mathématiques et les calculs interminables sont détaillés dans un appendice mathématique (chapitre VIII), auquel le lecteur est renvoyé par une petite note le cas échéant. Les chapitres et X sont en annexe, et présentent deux autres articles ayant traits aux travaux exposés ici. En annexe A, se trouve l'article The Driving Mechanism of Plates, à paraitre dans le numéro spécial de Tectonophysics consacré au 201ème anniversaire de la tectonique des plaques. Cet article est une synthèse des travaux effectués tout au long de cette thèse, avec un accent particulier sur les aspects convectifs des modèles dévelopés, et les forces exercées sur les plaques. En annexe B se trouve l'article "Le champ de gravité de trois planètes telluriques Mars, Vénus, et la Terre", paru dans une publication interne du CNES, qui montre comment on peut analyser le champ de gravité de ces différentes planètes, et utiliser les modèles dynamiques décrits précédemment pour certaines d'entre elles. Enfin, une bibliographie des ouvrages et articles cités se trouve placée à la fin de la thèse.

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Ouzegane, Khadidja. "Les granulites al-mg et les carbonatites dans la serie de l'in ouzzal : nature et evolution de la croute continentale profonde pendant l'archeen". Paris 6, 1987. http://www.theses.fr/1987PA066566.

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Maltais, Pierre-Olivier. "Simulations numériques du comportement de fondations profondes sous sollicitations dynamiques dans deux dépôts quaternaires de l'Est du Canada". Master's thesis, Université Laval, 2012. http://hdl.handle.net/20.500.11794/24750.

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Le présent projet vise le développement de lois de comportement p-y sismique dans les sols postglaciaires du Québec. Plus particulièrement, l'étude a permis l'obtention de moment en fonction du temps, ainsi que d'accélération en fonction du temps, d'un pieu isolé dans un dépôt de sol et soumis à un chargement sismique. Le logiciel FLAC 6.0 a été utilisé afin de reproduire numériquement le modèle sol-pieu. Ce modèle a été calibré par comparaison des résultats avec diverses études numériques et expérimentales préalablement réalisées. Les stratigraphies de deux sols au Québec ont été utilisées dans les simulations numériques. De plus, une masse ponctuelle, représentant une superstructure, a été ajoutée au modèle à la tête du pieu. La variation de cette masse, de même que de l'intensité des signaux sismiques utilisés a permis la réalisation de huit simulations distinctes. Les résultats de ces analyses sont joints au mémoire sous forme de disque compact.

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Ricard, Yanick. "Dynamique interne de la Terre et observations gravimétriques". Paris 11, 1986. http://www.theses.fr/1986PA112365.

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Cette thèse de géodynamique comporte deux parties. Dans chacune de ces parties, des processus de déformation des matériaux mantéliques sont mis en jeu. Les données gravimétriques, géoïde ou anomalies de Bouguer apparaissent comme des observations fondamentales pour contraindre ou guider nos modèles. La première partie de cette thèse présente une analyse spectrale de la topographie et des anomalies de gravité de la province du Basin and Range dans l'Ouest Américain. Des périodicités de différentes longueurs d'onde sont mises en évidence suivant des directions que nous relions à celles des extensions que cette région a subies au Miocène et à l'Actuel. Nous comparons ces observations à des modèles d'instabilité d'étirement. Nous proposons l'existence d'un boudinage à l'échelle lithosphérique pour interpréter nos observations dans cette région. La deuxième partie analyse les relations à grandes longueurs d'onde entre le géoïde, les hétérogénéités mantéliques de densité et la tectonique des plaques. Nous montrons que la prise en compte de la dynamique interne de notre Terre fluide est absolument nécessaire pour comprendre ces relations. Nos modèles considèrent l'existence de variations latérales des propriétés mécaniques de la Terre. Ces modèles permettent de simuler la présence des plaques tectoniques rigides à la surface d'un manteau convectif homogène
This thesis on geodynamics includes two parts. Deformation processes of mantellic materials are involved in both parts. Geoid and Bouguer Gravity observations are used to constraint our models. The first part of this thesis presents a spectral analysis of topography and gravity anomalies in the Basin and Range Province of North America. Periodicities are shown with various wavelengths and directions. These directions are related to the extensional directions of this province during Miocene time and the Present. These observations are compared to numerical models of stretching instabilities. We suggest the existence of a "boudinage" structure for the whole lithosphere. In the second part, we analyze the long wavelength relationships between geoid, mantle lateral heterogeneities and plate tectonics. These relationships can only be explained by the internal dynamics of the fluid Earth. Our models can take into account the existence of lateral variations in the mechanical properties of the Earth. They can simulate the effects of rigid plates moving on the top of an homogeneous convective mantle

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Ricard, Yanick. "Dynamique interne de la terre et observations gravimétriques". Grenoble 2 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37600821j.

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Nguyen, Thanh Don. "Impact de la résolution et de la précision de la topographie sur la modélisation de la dynamique d’invasion d’une crue en plaine inondable". Thesis, Toulouse, INPT, 2012. http://www.theses.fr/2012INPT0093/document.

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Resumen

Nous analysons dans cette thèse différents aspects associés à la modélisation des écoulements à surface libre en eaux peu profondes (Shallow Water). Nous étudions tout d’abord le système d’équations de Saint-Venant à deux dimensions et leur résolution par la méthode numérique des volumes finis, en portant une attention particulière sur les aspects hyperboliques et conservatifs. Ces schémas permettent de traiter les équilibres stationnaires, les interfaces sec/mouillé et aussi de modéliser des écoulements subcritique, transcritique et supercritique. Nous présentons ensuite la théorie de la méthode d’assimilation variationnelle de données adaptée à ce type d’écoulement. Son application au travers des études de sensibilité est longuement discutée dans le cadre de l'hydraulique à surface libre. Après cette partie à caractère théorique, la partie tests commence par une qualification de l’ensemble des méthodes numériques qui sont implémentées dans le code DassFlow, développé à l’Université de Toulouse, principalement à l’IMT mais aussi à l’IMFT. Ce code résout les équations Shallow Water par une méthode de volumes finis et est validé par comparaison avec les solutions analytiques pour des cas tests classiques. Ces mêmes résultats sont comparés avec un autre code d’hydraulique à surface libre aux éléments finis en deux dimensions, Telemac 2D. Une particularité notable du code DassFlow est de permettre l’assimilation variationnelle de données grâce au code adjoint permettant le calcul du gradient de la fonction coût. Ce code adjoint a été obtenu en utilisant l'outil de différentiation automatique Tapenade (Inria). Nous testons ensuite sur un cas réel, hydrauliquement complexe, différentes qualités de Modèles Numériques de Terrain (MNT) et de bathymétrie du lit d’une rivière. Ces informations proviennent soit d’une base de données classique type IGN, soit d’informations LIDAR à très haute résolution. La comparaison des influences respectives de la bathymétrie, du maillage et du type de code utilisé, sur la dynamique d’inondation est menée très finement. Enfin nous réalisons des études cartographiques de sensibilité aux paramètres du modèle sur DassFlow. Ces cartes montrent l’influence respective des différents paramètres ou de la localisation des points de mesure virtuels. Cette localisation optimale de ces points est nécessaire pour une future assimilation de données efficiente
We analyze in this thesis various aspects associated with the modeling of free surface flows in shallow water approximation. We first study the system of Saint-Venant equations in two dimensions and its resolution with the numerical finite volumes method, focusing in particular on aspects hyperbolic and conservative. These schemes can process stationary equilibria, wetdry interfaces and model subcritical, transcritical and supercritical flows. After, we present the variational data assimilation method theory fitted to this kind of flow. Its application through sensitivity studies is fully discussed in the context of free surface water. After this theoretical part, we test the qualification of numerical methods implemented in the code Dassflow, developed at the University of Toulouse, mainly at l'IMT, but also at IMFT. This code solves the Shallow Water equations by finite volume method and is validated by comparison with analytical solutions for standard test cases. These results are compared with another hydraulic free surface flow code using finite elements in two dimensions: Telemac2D. A significant feature of the Dassflow code is to allow variational data assimilation using the adjoint method for calculating the cost function gradient. The adjoint code was obtained using the automatic differentiation tool Tapenade (INRIA). Then, the test is carried on a real hydraulically complex case using different qualities of Digital Elevation Models (DEM) and bathymetry of the river bed. This information are provided by either a conventional database types IGN or a very high resolution LIDAR information. The comparison of the respective influences of bathymetry, mesh size, kind of code used on the dynamics of flooding is very finely explored. Finally we perform sensitivity mapping studies on parameters of the Dassflow model. These maps show the respective influence of different parameters and of the location of virtual measurement points. This optimal location of these points is necessary for an efficient data assimilation in the future

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Dieye, Mamadou. "Comportement dynamique du système pièce/outil/machine (POM) en rectification plane passe profonde". Phd thesis, Paris, ENSAM, 2006. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00003440.

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Tort, Marine. "Dynamique et modélisation des atmosphères profondes". Palaiseau, Ecole polytechnique, 2015. https://pastel.archives-ouvertes.fr/tel-01137840.

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Resumen

Les mouvements de l'atmosphère terrestre sont assez bien décrits dans le cadre de l'approximation d'atmosphère mince, qui néglige l'épaisseur de l'atmosphère devant le rayon de la Terre. Titan, le plus grand satellite de Saturne, possède une atmosphère épaisse, le rapport de l'épaisseur par le rayon planétaire atteignant près de 25%. Pour modéliser et comprendre sa circulation générale, il est ainsi préférable voire indispensable de ne pas faire l'approximation de couche mince. Cette thèse résout des problèmes liés à la modélisation de ce type d'atmosphères dites profondes, et aborde des questions visant à la compréhension de leur dynamique. L'approximation de couche mince et l'approximation traditionnelle qui néglige la partie de la force de Coriolis associée à la composante horizontale du vecteur rotation de la planète (appelée également partie non-traditionnelle) semblent indissociables pour satisfaire la conservation du moment cinétique absolu. Nous montrons pourtant qu'il est possible de retenir les termes non-traditionnels sous l'approximation de couche mince tout en satisfaisant les lois de conservation, et ce dans les équations d'Euler compressibles et dans celles de Saint-Venant sur la sphère. Pour certains cas d'écoulements terrestres, étant donné le petit rapport d'aspect, ce nouveau modèle NT est suffisamment précis. Dans ce cas, nous réalisons plusieurs études idéalisées de stabilité de jet zonaux et de turbulence en déclin, dans le cadre de modèles de Saint-Venant et de Boussinesq en prenant en compte la force de Coriolis complète. Nous mettons en évidence les paramètres pour lesquels les effets non-traditionnels sont significatifs et discutons des effets dans des cas réalistes. Pour modéliser la circulation atmosphérique de Titan, nous intégrons les équations quasi-hydrostatiques en levant l'approximation de couche mince dans le coeur dynamique du modèle de circulation générale LMD-Z (Titan). Après avoir identifié la structure Hamiltonienne des équations, nous imitons ce formalisme au niveau discret de manière à conserver l'énergie totale dans le modèle. Divers cas tests sont mis en place afin de valider la stabilité et la précision du nouveau coeur dynamique. Finalement, le nouveau coeur est appliqué à l'atmosphère de Titan. Dans un premier temps une simulation idéalisée est réalisée en partant de vents au repos et en utilisant un rappel newtonien vers une température d'équilibre issue d'un profil vertical mesuré par la sonde Huygens. Des simulations plus réalistes sont mises en place en couplant le c{\oe}ur dynamique profond avec les paramétrisations physiques de LMD-Z (Titan)
Large-scale atmospheric and oceanic motions are fairly well described under the so-called shallow-atmosphere approximation, which neglects the thickness of the atmosphere comparing to the planetary radius. Titan is the biggest moon of Saturn and has a thick atmosphere with an aspect ratio reaching almost 25%. It is then preferable not to make the shallow-atmosphere approximation to model its atmospheric general circulation. This thesis solves problems in modeling of such deep-atmospheres and addresses some issues for understanding their dynamics. The shallow-atmosphere and traditional approximation neglecting the part of the Coriolis force due to the horizontal component of the planetary rotation rate vector (also called as non-traditional part) seem to be inseparable to satisfy the conservation of absolute angular momentum. However, we show that it is possible to retain non-traditional terms under the shallow-atmosphere approximation while satisfying all conservation laws, in the compressible Euler equations as well as in the shallow-water equations on the rotating sphere. In most cases, given the small aspect ratio, this new non-traditional model is accurate. In this case, several idealized zonal jet stability and free evolving turbulence studies have been conducted using shallow-water and Boussinesq models taking into account the complete Coriolis force. We highlight the parameters for which the non-traditional effects are significant and discuss the dynamical effects in realistic cases. To model general circulation of Titan's atmosphere, we integrate the quasi-hydrostatic equations in the dynamical core of the LMD-Z (Titan) atmospheric general circulation model. After identifying the Hamiltonian structure of the equations, we imitate the formulation at discrete level to conserve total energy. Various test cases are performed in order to validate the stability and the accuracy of the new dynamical core. The latter is applied to Titan's atmosphere. Firstly, an idealized simulation is performed starting from an atmosphere at rest and using a Newtonian relaxation. Then more realistic simulations are implemented using parameterizations of LMD-Z (Titan)

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Courteau, Mireille. "Purification des protéases extracellulaires de Streptomyces caviscabiesEF 87, associé à la gale profonde de la pomme de terre". Sherbrooke : Université de Sherbrooke, 1997.

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Francius, Marc. "Contribution à la dynamique des ondes de gravité non linéaires en eau peu profonde". Aix-Marseille 2, 2003. http://www.theses.fr/2003AIX22101.

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Bonnay, Marianne. "Caractérisation et transfert des magmas felsiques dans la croûte moyenne à profonde : Exemple : le Mont Hay en Australie Centrale". Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2001. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk3/ftp05/NQ62007.pdf.

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Montagner, Jean-Paul. "Etude de la structure profonde de la terre a partir des ondes de surface de longue periode". Paris 6, 1986. http://www.theses.fr/1986PA066188.

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Differentes methodes d'inversion de la vitesse de ces ondes sont appliquees a plusieurs regions du globe: ocean pacifique, afrique, ocean indien. La regionalisation suivant l'age du fond oceanique montre que des heterogeneites laterales de vitesse existent jusqu'a au moins 400 km de profondeur et que la correlation entre la tectonique de surface et la structure profonde est meilleure sous l'ocean pacifique que sous l'ocean indien

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Montagner, Jean-Paul. "Etude de la structure profonde de la terre à partir des ondes de surface de longue période". Grenoble 2 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37599735t.

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Li, Lei. "Reconstruction des ondes de volume par corrélation du bruit ambiant : vers l'imagerie passive de la Terre profonde". Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAU023/document.

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Resumen

Ce travail vise à améliorer la compréhension des signaux sismiques dérivés des fonctions de corrélation inter-récepteur du bruit sismique, ce qui est critique pour une imagerie fiable de la Terre profonde basée sur le bruit. La thèse comprend sept chapitres. Le chapitre 1 introduit les connaissances de base sur le bruit sismique, de la terminologie à ses origines diverses. Le chapitre 2 fournit une vue d'ensemble de la littérature sur l'historique et le développement de la méthode récente de corrélation de bruit, et passe en revue diverses techniques pour le prétraitement des données de bruit sismique et le post-traitement des fonctions de corrélation de bruit. Des méthodes de traitement du bruit basées sur les statistiques et un schéma modifié pour calculer la fonction de corrélation sont développés dans ce chapitre. Le chapitre 3 propose plusieurs techniques basées sur la transformée de Radon pour mesurer les lenteurs des champs d'ondes corrélés et analyser en termes de phases sismiques les signaux dérivés du bruit. Le chapitre 4 montre que les ondes de volume sondant la Terre profonde peuvent être extraites des corrélations de bruit à des distances télésismiques, avec des enregistrements de bruit provenant de deux réseaux sismiques régionaux. Le chapitre 5 applique les techniques proposées au chapitre 3 aux corrélations de bruit entre deux réseaux calculées au chapitre 4, et permet de comprendre l’origine de la phase précoce non-physique observée dans les données. Le chapitre 6 discute des conditions dans lesquelles apparaissent des phases sans correspondance dans la réponse physique de la Terre qui peuvent fausser les analyses des structures profondes basées sur le bruit.. Le dernier chapitre fournit un résumé sur les contributions de cette thèse et une perspective de plusieurs travaux soit en cours soit envisagés pour le futur
This work aims toward an improved understanding of the seismic signals derived from the inter-receiver correlation functions of seismic noise, which is valuable and critical for a reliable noise-based deep Earth imaging. The thesis consists of seven chapters. Chapter 1 introduces background knowledge on seismic noise, from its classifications to various origins. Chapter 2 provides a literature overview on the history and development of the emerging noise correlation method, and reviews various techniques for the pre-processing of seismic noise data and post-processing of noise correlation functions. Statistics-based noise processing methods and a modified scheme for computing correlation function are developed in this chapter. Chapter 3 proposes several Radon-based techniques to analyze the slownesses of correlated wavefields and to unveil the origin of noise-derived seismic signals. Chapter 4 shows that body waves penetrating into deep Earth can be extracted from noise correlations at teleseismic distances, with noise records from two regional seismic networks. Chapter 5 applies the techniques proposed in chapter 3 to the double-array nose correlations computed in chapter 4, and accordingly reveals the origin of an early spurious phase observed in chapter 4. Chapter 6 discusses several situations that bring ambiguities into the noise-derived seismic signals and can potentially bias the noise-based imaging of subsurface structure. The last chapter provides a summarization over the contributions of this thesis and an outlook of several ongoing and prospected works

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Michel, Patrick. "Evolution dynamique des asteroides qui croisent l'orbite de la terre". Nice, 1997. http://www.theses.fr/1997NICE5066.

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Cette these presente l'etude des evolutions dynamiques des asteroides qui croisent l'orbite de la terre, appeles neas (selon l'appellation anglaise near-earth asteroids) et plus particulierement de ceux dont le demi-grand axe orbital a est inferieur a 2 ua. Les integrations numeriques sur plusieurs millions d'annees d'orbites de neas avec un integrateur approprie montrent que les rencontres proches avec les planetes ne sont pas les seules sources de changement drastique de leurs elements orbitaux. D'autres mecanismes dynamiques peuvent en effet se produire et jouer un role majeur au cours des evolutions de ces objets. Les resonances de moyen mouvement avec les planetes telluriques et la resonance de kozai fournissent des mecanismes de protection contre les rencontres avec les planetes, augmentant ainsi la duree de vie des objets qui les subissent. Les resonances seculaires permettent le transport des orbites dans differentes regions de l'espace des phases. Elles peuvent ainsi faire passer un nea d'une region quasi-stable vers une region croisant une planete. Une methode semi-analytique utilisant le formalisme hamiltonien est ensuite developpee. La premiere localisation de toutes les resonances seculaires lineaires dans la region a < 2 ua est alors obtenue. Toutes ces resonances sont presentes et certains cas de recouvrement apparaissent. L'introduction de variables angle-action appropriees permet ensuite d'obtenir des resultats quantitatifs sur leurs effets dans cette region et confirme leur efficacite. Enfin, un modele a deux resonances est developpe et montre que les interactions entre deux resonances peuvent conduire a du chaos a grande echelle. Ainsi, la region a < 2 ua ou evoluent la plupart des neas est riche et complexe du point de vue de la dynamique. La variete des evolutions est si grande qu'un seul cas de figure ne peut representer l'ensemble des possibilites. Les neas sont en effet affectes par des mecanismes dynamiques differents de l'un a l'autre conduisant aussi a des temps de vie dynamiques differents. Par consequent, une methode d'etude ne considerant que les effets des rencontres proches avec les planetes n'est pas suffisante car l'ensemble des mecanismes dynamiques nombreux et efficaces dans cette region doit etre pris en compte.

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Doupoux, Cédric. "Caractérisation et modélisation de la dynamique des stocks de matière organique profonde des sols amazoniens". Thesis, Toulon, 2017. http://www.theses.fr/2017TOUL0003/document.

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Resumen

Des résultats récents ont montré que les podzols équatoriaux stockent d’importantes quantités de carbone dans leurs horizons Bh profonds. Cette constatation amène deux questions principales : (1) comment et à quel rythme se sont formés ces sols (2) dans quelle mesure le changement climatique pourrait induire une production par ces sols de carbone atmosphérique susceptible d’impacter le système climatique mondial.Dans ce contexte, nous avons réalisé un modèle qui permet de contraindre les flux de carbone à la fois par les stocks observés et leur âge 14C. En situation suffisamment simplifiée, nous avons établi une relation formelle entre l’évolution des stocks et l’âge 14C de celui-ci. Appliqué aux podzols amazoniens, notre modèle a apporté des résultats nouveaux et inattendus. Il a permis de montrer que ce sont les horizons de surface des aires podzolisées les plus hydromorphes qui sont les plus gros contributeurs de MOD transférée vers le réseau hydrographique et la mer. On observe que la formation des Bh n’est possible qu’en envisageant deux compartiments, rapide et lent. Une estimation basse de leur temps de formation permet de différencier des podzols relativement jeunes (temps de formation de l’ordre de 15 103 - 25 103 ans), développés sur des sédiments Holocènes relativement récents, et des podzols âgés (temps de formation de l’ordre de 180 103 - 290 103 ans), développés sur des sédiments plus anciens. Le taux d’accumulation du carbone dans les podzols étudiés varie de 0,54 à 3,17 gC m-2 an-1, ce qui correspond à une séquestration de carbone de l’ordre de 3 1011 gC an-1, faibles à l’échelle annuelle, mais significative aux échelles géologiques.Les expérimentations de percolation en colonne nous ont permis de montrer la réactivité du Bh et la présence, malgré des rapports C/N très élevés (63 en moyenne), d’une activité bactérienne significative qui modifie la nature de la MOD qui le traverse. Cette dernière a la capacité de transporter Al et Fe sous forme de complexes organo-métalliques, complexes susceptibles de migrer à travers des matériaux très kaolinitiques. Ces résultats participent à la compréhension des transferts de MOD d’origine pédologique dans les nappes profondes.Dans l’hypothèse de l’apparition d’un climat à saisons contrastées, nous avons pu montrer qu’une durée sans pluie de 90 jours après disparition de la nappe perchée ne permettrait pas d’atteindre le point d’entrée d’air par assèchement des horizons superficiels. Néanmoins, dans l’hypothèse d’une entrée d’air, l’extrapolation des taux de minéralisation mesurés expérimentalement en conditions oxiques aboutit à une production de C atmosphérique de l’ordre de 2,0 1014 g de CO2 par an, ce qui peut impliquer une rétroaction positive du système climatique mondial
Recent results have shown that equatorial podzols store large amounts of carbon in their deep Bh horizons. This leads to two main questions: (1) how and at what kinetics these soils were formed, (2) how climate change could induce atmospheric carbon production that could impact the global climate system.In this context, we have developed a model that allows to constrain carbon fluxes both by the observed C stocks and their 14C age. In a sufficiently simplified situation, we have established a formal relationship between the C stock evolution and its 14C age. Applied to Amazonian podzols, our model has brought new and unexpected results. It has been shown that the surface horizons of the most hydromorphic podzolized areas are the largest contributors of MOD transferred to the hydrographic network then to the sea. It is observed that the formation of Bh is only possible by considering two compartments, fast and slow. The estimate of their formation time (low estimate) allowed to differentiate between relatively young podzols (formation time 15 – 25 ky) developed on relatively recent Holocene sediments and old podzols (formation 180 – 290 ky) developed on older sediments. The carbon accumulation rate in the studied podzols ranges from 0.54 to 3.17 gC m-2 y-1, which corresponds to a carbon sequestration around 3 1011 gC an-1, which is significant at the geological scales.Column percolation experiments allowed us to show the reactivity of the Bh material and the presence, despite very high C/N ratios (63 on average), of a significant bacterial activity which modifies the nature of the MOD which percolates through it. This MOD has the capacity to transport Al and Fe in the form of complex organometallic complexes capable of migrating through very kaolinitic materials. These results contribute to the understanding of the transfers of pedologically formed MOD in the deep aquifers.Under the hypothesis of the appearance of a climate with contrasting seasons, we have been able to show that a 90-day period without rain after the disappearance of the perched water-table would not allow to reach the point of entry of air by drying of superficial horizons. Nevertheless, assuming an air entry, the extrapolation of the experimentally measured mineralization rates under oxic conditions results in a production of atmospheric C around 2.0 1014 g of CO2 per year, which may involve a positive feedback from the global climate system

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Lahaye, Noé. "Dynamique, interactions et instabilités de structures cohérentes agéostrophiques dans les modèles en eau peu profonde". Thesis, Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066289/document.

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Resumen

Les structures cohérentes sont fréquemment observées dans les écoulements océaniques et atmosphériques. A moyenne et grande échelle, ces structures sont souvent proches de l'équilibre géostrophique. Cependant, pour des nombres de Rossby plus grands, les effets agéostrophiques entrent en jeu et modifient leur dynamique. Les propriétés des structures cohérentes agéostrophiques sont étudiées dans cette thèse, principalement à l'aide de simulations numériques, dans des modèles conceptuels des écoulements océaniques et atmosphériques à grande et moyenne échelle : les modèles en eau peu profonde. L'instabilité de tourbillons intenses (tourbillons anticycloniques isolés et cyclones tropicaux) dans les modèles en eau peu profonde à une et deux couches est étudiée. L'impact des différents paramètres sur ces instabilités est quantifié, et des simulations numériques de leur saturation non linéaire permet de dégager l'importance des mouvements agéostrophiques associés. Dans un second temps, des structures quasi-stationnaires agéostrophiques sont obtenues numériquement dans les modèles à une et deux couches. Ces structures, consistant en des dipôles et tripôles de vorticité (barotropes ou baroclines) sont stables, et la circulation agéostrophique qui leur est associée n'entraîne pas d'émission d'ondes d'inertie-gravité. Enfin, la turbulence d'ondes et de tourbillons en déclin dans un modèle à une couche est étudiée. L'évolution de l'écoulement à partir de conditions initiales très différentes est discutée, notamment en ce qui concerne les propriétés agéostrophiques de l'écoulement, le couplage ondes-tourbillons et la sensibilité aux conditions initiales
Coherent structures are ubiquitous features of atmospheric and oceanic flows. Their associated meso- and large scale circulation is in geostrophic equilibrium. However, at increasing Rossby numbers, ageostrophic effects may push the structures away from this equilibrium, and new types of instabilities can also disturb their dynamics. In this thesis, the properties of ageostrophic coherent structures are investigated, mainly by means of direct numerical simulations. This is done in the framework of simplified conceptual models of meso- and large scale oceanic and atmospheric flows, namely Rotating Shallow Water models. The instability of intense vortices (isolated anticyclonic vortices and tropical cyclones) in one-layer and two-layer shallow water models are studied. Direct numerical simulations of the nonlinear saturation of these instabilities allow us to study the properties of the ageostrophic part of the flow, such as the inertia-gravity wave emission and the formation of shocks. Then, quasi-stationary ageostrophic structures are obtained by means of numerical simulations in one-layer and two-layer models. It consists of vortex dipoles or tripoles, either baroclinic or barotropic, which are stable and whose ageostrophic component does not imply inertia-gravity waves emission. Finally, decaying vortex and wave turbulence is studied in the one-layer model. The evolution of the flow for very different initial conditions is discussed and we put the emphasis on the ageostrophic properties of the flow, the wave-vortex coupling and the sensitivity to initial conditions

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Lahaye, Noé. "Dynamique, interactions et instabilités de structures cohérentes agéostrophiques dans les modèles en eau peu profonde". Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2014. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2014PA066289.pdf.

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Resumen

Les structures cohérentes sont fréquemment observées dans les écoulements océaniques et atmosphériques. A moyenne et grande échelle, ces structures sont souvent proches de l'équilibre géostrophique. Cependant, pour des nombres de Rossby plus grands, les effets agéostrophiques entrent en jeu et modifient leur dynamique. Les propriétés des structures cohérentes agéostrophiques sont étudiées dans cette thèse, principalement à l'aide de simulations numériques, dans des modèles conceptuels des écoulements océaniques et atmosphériques à grande et moyenne échelle : les modèles en eau peu profonde. L'instabilité de tourbillons intenses (tourbillons anticycloniques isolés et cyclones tropicaux) dans les modèles en eau peu profonde à une et deux couches est étudiée. L'impact des différents paramètres sur ces instabilités est quantifié, et des simulations numériques de leur saturation non linéaire permet de dégager l'importance des mouvements agéostrophiques associés. Dans un second temps, des structures quasi-stationnaires agéostrophiques sont obtenues numériquement dans les modèles à une et deux couches. Ces structures, consistant en des dipôles et tripôles de vorticité (barotropes ou baroclines) sont stables, et la circulation agéostrophique qui leur est associée n'entraîne pas d'émission d'ondes d'inertie-gravité. Enfin, la turbulence d'ondes et de tourbillons en déclin dans un modèle à une couche est étudiée. L'évolution de l'écoulement à partir de conditions initiales très différentes est discutée, notamment en ce qui concerne les propriétés agéostrophiques de l'écoulement, le couplage ondes-tourbillons et la sensibilité aux conditions initiales
Coherent structures are ubiquitous features of atmospheric and oceanic flows. Their associated meso- and large scale circulation is in geostrophic equilibrium. However, at increasing Rossby numbers, ageostrophic effects may push the structures away from this equilibrium, and new types of instabilities can also disturb their dynamics. In this thesis, the properties of ageostrophic coherent structures are investigated, mainly by means of direct numerical simulations. This is done in the framework of simplified conceptual models of meso- and large scale oceanic and atmospheric flows, namely Rotating Shallow Water models. The instability of intense vortices (isolated anticyclonic vortices and tropical cyclones) in one-layer and two-layer shallow water models are studied. Direct numerical simulations of the nonlinear saturation of these instabilities allow us to study the properties of the ageostrophic part of the flow, such as the inertia-gravity wave emission and the formation of shocks. Then, quasi-stationary ageostrophic structures are obtained by means of numerical simulations in one-layer and two-layer models. It consists of vortex dipoles or tripoles, either baroclinic or barotropic, which are stable and whose ageostrophic component does not imply inertia-gravity waves emission. Finally, decaying vortex and wave turbulence is studied in the one-layer model. The evolution of the flow for very different initial conditions is discussed and we put the emphasis on the ageostrophic properties of the flow, the wave-vortex coupling and the sensitivity to initial conditions

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Ulvrová, Martina. "Dynamique des fluides et des transports appliquée à la Terre primitive". Phd thesis, Ecole normale supérieure de lyon - ENS LYON, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00776472.

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Resumen

Nous avons étudié le transfert de chaleur et de matière au cours de l'histoire de la Terre primitive à de multiples échelles en utilisant des modèles numériques. Deux systèmes différents sont abordés. Tout d'abord, nous nous concentrons sur les premiers stades de la formation du noyau terrestre lorsque le fer se sépare des silicates et descend vers l'intérieur de la planète. Au cours de la différenciation, des interactions chimiques et thermiques se produisent entre les gouttes de fer dispersées dans des silicates fondus formant un océan de magma. Nous étudions le transport chimique des éléments traces à l'intérieur et autour des gouttes. Nous tirons quelques relations fonctionnelles dépendante du régime dynamique d'écoulement et montrons que le système tend à être en équilibre chimique extrêmement rapidement par rapport à l'échelle de temps de la descente de la goutte de fer. Peu de temps après la fin de l'accrétion de la Terre, la fusion extensive de son intérieur profond ainsi que la formation d'un océan de magma en surface a lieu. Comme le rayonnement de la chaleur dans l'espace est très efficace, les silicates fondus superficiels cristallisent très rapidement. L'histoire thermique de la couche liquide enterrée, appelée océan de magma basal (OMB), se déroule sur une longue période de temps et il est proposé que ses restes soient aujourd'hui observables sous forme de poches partiellement fondues au dessus de frontière noyau-manteau. Nous déterminons les paramètres régissant un système convectif dans lequel se produit une transition solide/liquide. Les lois d'échelle ainsi obtenues ont été appliquées à l'OMB et indiquent que la différence de température qui peut être maintenue dans les couches limites supérieure et inférieure de l'OMB est infime. Par conséquent, la température du noyau suit la température de liquidus à la base du manteau et ainsi la vitesse de refroidissement de l'OMB doit être la même que celle du noyau de la Terre.

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Courteau, Mireille. "Purification des protéases extracellulaires de Streptomyces caviscabies EF 87, associé à la gale profonde de la pomme de terre". Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1997. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk2/tape16/PQDD_0014/MQ35728.pdf.

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Coltice, Nicolas. "Dynamique du globe et éléments volatils". Lyon, École normale supérieure (sciences), 2001. http://www.theses.fr/2001ENSL0182.

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Bonnay, Marianne. "Caractérisation et transfert des magmas felsiques dans la croûte moyenne à profonde : Exemple : le Mont Hay en Australie Centrale /". Thèse, Chicoutimi : Université du Québec à Chicoutimi, 2001. http://theses.uqac.ca.

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Roch, Julien. "Etude de la structure globale de la terre profonde aux grandes échelles par les modes propres : du manteau inférieur à la graine". Paris 7, 2011. http://www.theses.fr/2011PA077159.

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Resumen

La sismologie est un outil privilégié pour sonder les profondeurs de la Terre, et ainsi mieux comprendre sa dynamique. Dans cette thèse, nous nous sommes focalisés sur les modes propres de la Terre et tout particulièrement les modes propres très basses fréquence. En effet, dans la partie basse du spectre, les modes ont la particularité d'être sensible jusqu'au noyau interne. Dans le contexte d'une Terre latéralement hétérogène, les modes sont constitués en singlets groupés en multiplets (modes dont les fréquences sont proches, et dont les déplacements associés ont un comportement similaire). Le positionnement spectral des singlets au sein d'un multiplet est l'expression directe de l'asymétrie de la structure du globe et de ses caractéristiques quantitatives. Afin d'étudier la structure tridimensionnelle de la Terre profonde, nous avons analysé, dans un premier temps, les données des séismes de Sumatra de 2004 (9. 3), du Chili de 2010 (8. 8) et du Japon de 2011 (9. 0) afin de construire un catalogue de fréquences propres et de facteurs d'atténuation. Dans un second temps, nous avons porté la méthode HOPT et la méthode d'inversion du Neighborhood Algorithm (NA) sur la grille de calcul européenne EGI. Cette procédure nous permet d'explorer l'espace des paramètres de façon précise et surtout dans un temps très acceptable. Nous présentons aussi une méthode originale pour étudier l'éventuelle rotation différentielle de la graine basée sur la variation de la fréquence des singlets au cours du temps
Seismology is a very efficient tool for probing the deep Earth structure, and to better understand its dynamics. In this thesis, we focused on normal modes of the Earth and especially the very low frequency modes. Particularly, in the lower part of the spectrum, the modes are sensitive to the inner core. In the context of a laterally heterogeneous Earth, the modes are made of singlets grouped into multiplets (modes whose frequencies are close, and whose movements were associated with similar behavior). The spectral position of the singlets within a multiplet is the direct expression of the asymmetry of the structure of the earth and its quantitative characteristics. In order to study the three dimensional structure of the deep Earth, we have analyzed, at first, normal modes data from the 2004 Sumatra earthquake (9. 3), 2010 Chilean earthquake (8. 8) and 2011 Japan earthquake (9. 0) to build a catalog of eigen-frequencies and attenuation factors. In a second step, we adapt the HOPT method and the Neighborhood Algorithm (NA) on the EGI European Grid. This procedure allows us to explore the parameter space in detail and especially in a time very acceptable. We also present a new method to study the possible differentiel rotation of the inner-core based on the singlets frequency variation over time

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Sami, Taklit. "Etudes classique et quantique de la dynamique des systemes nucleaires dissipatifs non markoviens par le formalisme des integrales de parcours". Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1986. http://www.theses.fr/1986STR13077.

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Da, Silva Élodie. "Interactions "sol - vers de terre" et dynamique du mercure en Guyane française". Phd thesis, Université Paris-Est, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00944329.

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Resumen

Le mercure suscite beaucoup d'attention de par les conséquences sanitaires et environnementales qu'il engendre. Son impact est particulièrement important dans la région amazonienne et en particulier en Guyane française où les teneurs en mercure sont naturellement élevées dans les sols, et s'ajoutent celles liées aux activités d'orpaillage. Si l'impact du mercure dans les milieux aquatiques a été largement étudié, peu d'études ont évalué son impact dans les milieux terrestres, où il est préférentiellement stocké. Dans ce contexte, les interactions entre les vers de terre, organismes ingénieurs des sols, et le mercure ont été étudiées dans des sols tropicaux, avec comme objectifs : i) d'évaluer l'abondance et la diversité des vers de terre in situ en lien avec le mercure, ii) d'évaluer expérimentalement la résistance au mercure d'une espèce de ver tropical présente sur le site d'étude et iii) d'évaluer l'impact en microcosmes de l'activité des vers de terre sur la mobilité et la répartition du mercure dans les sols. Ces objectifs ont été appréhendés au travers de trois volets, avec comme matériel d'étude des sols naturels (oxisols et sols hydromorphes) et des vers de terre tropicaux provenant d'un site orpaillé, situé dans les environs de Cacao, en Guyane française. Dans le premier volet, un échantillonnage standardisé des vers de terre (TSBF), a permis de proposer des espèces putatives (ou MOTUs) à partir de méthodologies de délimitation basées sur le barcode ADN. Ces MOTUs ont ensuite été identifiés morphologiquement, parmi lesquels Pontoscolex corethrurus, une espèce pantropicale considérée comme pérégrine. De plus, les caractéristiques des sols et les teneurs en mercure ont été déterminés afin de tenter d'expliquer la distribution des vers sur le site étudié. P. corethrurus se retrouve exclusivement dans l'oxisol, qui contient les concentrations les plus élevées de mercure total. Le second volet de ce travail a été consacré à l'étude de l'impact du mercure sur l'espèce tropicale P. corethrurus, à travers une approche écotoxicologique où le vers de terre a été exposé à différentes concentrations de mercure dans un oxisol dopé au laboratoire (HgCl2). Les résultats obtenus ont confirmé la résistance de cette espèce à des concentrations de mercure allant jusqu'à 20 µg g-1 de sol et ont révélé sa forte capacité bioaccumulatrice. Les résultats précédemment décrits ont ouvert la voie à un troisième volet où deux études en microcosmes se sont attachées à étudier l'impact des vers de terre sur la mobilité et la disponibilité du mercure (a) dans des conditions proches de celles rencontrées en conditions naturelles (fond géochimique), et (b) en présence d'une forte concentration pouvant être rencontrée sur les sites orpaillés (20 μg Hg g-1 de sol). Les résultats obtenus ont montré que les vers de terre agissent sur la mobilité du mercure directement par modifications physico-chimiques des sols (augmentation du pH et COD) et indirectement par stimulation des communautés bactériennes totales du sol. En conclusion, notre étude a montré que (1) P. corethrurus est une espèce résistante au mercure de par sa présence sur notre site d'étude et les résultats du test écotoxicologique mené au laboratoire, ce qui confirme l'idée d'un modèle tropical pour ce type d'étude ; (2) la bioaccumulation du mercure mesurée chez les vers de terre est importante et pourrait ainsi être responsable de l'entrée du mercure dans la chaîne terrestre trophique ; et (3) les vers de terre jouent un rôle dans la mobilité du mercure, modifiant sa partition dans les sols et diminuant les conséquences environnementales liées à sa biodisponibilité

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Charnay, Benjamin. "Dynamique troposphérique et évolution climatique de Titan et de la Terre primitive". Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00987546.

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Cette thèse porte sur l'étude des atmosphères de Titan et de la Terre primitive avec des modèles de circulation générale (GCM). Tout d'abord, j'ai analysé la structure thermique et la dynamique de la basse troposphère de Titan. Cette étude a abouti à une caractérisation complète de la couche limite et a révélé l'existence d'une circulation de couche limite, qui impacte tous les aspects de la météorologie titanienne (régimes de vents, ondes, formation des dunes et des nuages, échanges de moment cinétique et superrotation). A partir de cette analyse, j'ai proposé une nouvelle hypothèse pour expliquer l'orientation vers l'est des dunes de Titan grâce à un couplage entre les orages tropicaux et la superrotation. Ceci a été validé par des simulations méso-échelles et a permis de proposer un schéma global expliquant la formation des dunes et leurs différentes caractéristiques. J'ai ensuite participé au développement d'un GCM générique, conçu pour étudier tout type d'atmosphère. Je l'ai appliqué aux paléoclimats de Titan pour simuler une période où l'atmosphère a pu être dépourvue de méthane. Dans ce cas, le climat devait être différent d'aujourd'hui avec potentiellement des conséquences géologiques fondamentales notamment pour l'érosion et l'âge de la surface. Finalement, j'ai appliqué ce GCM générique au cas de la Terre primitive. J'ai montré que, malgré un soleil moins lumineux qu'aujourd'hui et des quantités de gaz à effet de serre contraintes par les archives minéralogiques, le climat de la Terre Archéenne a pu être tempérée. En particulier, grâce à une rétro-action nuageuse, la Terre aurait pu éviter une glaciation globale et rester propice au développement de la vie.

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Charnay, Benjamin. "Dynamique troposphérique et évolution climatique de Titan et de la Terre primitive". Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066034.

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Cette thèse porte sur l'étude des atmosphères de Titan et de la Terre primitive avec des modèles de circulation générale (GCM). Tout d'abord, j'ai analysé la structure thermique et la dynamique de la basse troposphère de Titan. Cette étude a abouti à une caractérisation complète de la couche limite et a révélé l'existence d'une circulation de couche limite, qui impacte tous les aspects de la météorologie titanienne (régimes de vents, ondes, formation des dunes et des nuages, échanges de moment cinétique et superrotation). A partir de cette analyse, j'ai proposé une nouvelle hypothèse pour expliquer l'orientation vers l'est des dunes de Titan grâce à un couplage entre les orages tropicaux et la superrotation. Ceci a été validé par des simulations méso-échelles et a permis de proposer un schéma global expliquant la formation des dunes et leurs différentes caractéristiques. J'ai ensuite participé au développement d'un GCM générique, conçu pour étudier tout type d'atmosphère. Je l'ai appliqué aux paléoclimats de Titan pour simuler une période où l'atmosphère a pu être dépourvue de méthane. Dans ce cas, le climat devait être différent d'aujourd'hui avec potentiellement des conséquences géologiques fondamentales notamment pour l'érosion et l'âge de la surface. Finalement, j'ai appliqué ce GCM générique au cas de la Terre primitive. J'ai montré que, malgré un soleil moins lumineux qu'aujourd'hui et des quantités de gaz à effet de serre contraintes par les archives minéralogiques, le climat de la Terre Archéenne a pu être tempérée. En particulier, grâce à une rétro-action nuageuse, la Terre aurait pu éviter une glaciation globale et rester propice au développement de la vie
This thesis focuses on the study of the atmospheres of Titan and the early Earth with Global Climate Models (GCM). First, I analysed the thermal structure and the dynamics of Titan's lower troposphere. This analysis allowed a full caracterization of the planetary boundary layer and revealed the existence of a boundary layer circulation which impacts every aspect of Titan's weather (wind patterns, atmospheric waves, dune and cloud formation, exchange of momentum with the surface, and development of the superrotation). Thanks to this study, I proposed a new hypothesis to explain the eastward orientation of Titan's dunes that implies a coupling between tropical storms and the superrotation. This has been validated with mesoscale simulations and provided a general framework to explain Titan's dune formation and features. Then, I participated to the development of a generic GCM, designed to study any kind of atmosphere. I applied it to Titan's paleoclimates, when the atmosphere was depleted of methane. In such a case, the climate should have been different from today, with potentially fundamental geological consequences, in particular for the erosion and the age of the surface. Finally, I applied this GCM to the case of the early Earth using greenhouse gas abundances constrained by mineralogical data. I showed that despite a weaker solar insolation, the Archean Earth's climate may have been temperate. In particular, the Earth may have avoided a full glaciation and remained suitable for the development of life thanks to cloud feedback, even assuming a amount of CO2 just a little larger than today

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Ostanciaux, Émilie. "Niveau marin et déformation de la Terre : échelles spatio-temporelles". Rennes 1, 2012. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00835605.

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Le niveau marin répond aux variations eustatiques et aux mouvements verticaux de la Terre solide. Ses variations sont contrôlées par des processus agissant à différentes échelles spatio-temporelles, dont la physique est connue en théorie mais dont la calibration est rendue malaisée par le manque d'observations nécessaires à évaluer leurs amplitudes et longueurs d'ondes. Il convient donc, pour quantifier chacun de ces processus et inférer les paramètres de la Terre interne, d'établir des bases de données robustes permettant de discriminer leurs rôles respectifs dans les mouvements relatifs de la Terre solide et des océans. La compilation d'une base de données des mouvements verticaux actuels du sol, le long des côtes met en évidence un signal non uniforme dominé à l'échelle globale par le rebond post-glaciaire et localement par le contexte géodynamique des marges. L'extraction de ce signal du rebond post-glaciaire de la Terre solide permet d'évaluer l'exposition des côtes aux variations actuelles du niveau marin. A plus long terme, les reconstructions paléogéographiques de l'Albien au Turonien mettent en évidence l'absence d'un signal transgressif à l'échelle globale, en contradiction avec l'idée commune d'un maximum eustatique pour cette période. Plus que l'eustatisme, la topographie dynamique ou les conséquences de la dislocation de la Pangée sont envisagées pour expliquer les variations spatio-temporelles du niveau marin
The sea level responds to eustatic variations and vertical motions of the solid Earth. Its variations are controlled by processes acting at different space and time scales. Although the governing physics is theoretically known, their calibration is made difficult by the lack of observations necessary to evaluate their amplitudes and wavelentgths. In order to quantify each of these processes and infer the parameters of the internal Earth, it is therefore necessary to establish robust databases that allow discriminating their respective roles in the relative motion of the solid Earth and oceans. The compilation of a database of current vertical ground motions along the coasts reveals a non-uniform signal dominated at global scale by post-glacial rebound and locally by the geodynamic context of margins. Extracting post-glacial rebound signal of the solid Earth enables to assess the coastal exposure to current sea level rise. On a longer time scale, paleogeographic reconstructions from Albian to Turonian times highlight the absence of a transgressive signal at a global scale. This result contradicts the common idea of a eustatic maximum during this period. More than eustasy, dynamic topography or the consequences of the breakup of Pangea are considered to explain the spatio-temporal variations in sea level

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El, Khoury Lara. "Diffusion Raman résonante des rayons X de molécules excitées en couche profonde". Paris 6, 2008. http://www.theses.fr/2008PA066305.

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Nous avons réalisé des mesures expérimentales de diffusion résonante de rayon X sur des molécules chlorées isolées en phase gazeuse (HCl, CH3Cl). Nous avons utilisé le rayonnement synchrotron dans le domaine des rayons X ‘tendres’ (1-10 keV) comme source d’excitation. L’intérêt de cette gamme d’énergie réside dans la durée de vie femtoseconde, voir sub-femtoseconde de la lacune créée après absorption d’un photon. La spectroscopie de diffusion des rayons X permet de mettre à profit ce temps caractéristique, introduit dans l’état intermédiaire, pour sonder dans cette échelle de temps, la dynamique nucléaire. Nous avons mesuré à la fois l’émission Kα et Kβ au seuil Cl K de ces molécules chlorées. Le comportement de l’émission Kα en fonction de l’énergie d’excitation nous apporte des informations sur la topologie des surfaces d’énergie potentielle. La forme de l’émission Kβ en fonction de l’énergie d’excitation permet de sonder plus particulièrement la dynamique nucléaire ayant lieu dans l’état intermédiaire. Cette émission permet également d’accéder à la variation de la section efficace élastique en fonction de l’énergie d’excitation montrant des profils caractéristique d’interférence. Tous ces résultats sont analysés dans le cadre du formalisme de la diffusion résonante des rayons X où des calculs de DFT ont été menés en collaboration.

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Roger, Jonathan. "Dynamique glaciaire des auges Notre Dame et Hawke, Nord-Est de Terre-Neuve". Thesis, Université Laval, 2012. http://www.theses.ulaval.ca/2012/29158/29158.pdf.

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Labidi, Jabrane. "Origine, dynamique et multi-compositions isotopiques du soufre dans le manteau terrestre". Paris 7, 2012. http://www.theses.fr/2012PA077165.

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La teneur et composition isotopique du soufre du manteau terrestre peut apporter des contraintes majeures sur la dynamique interne de cet élément ainsi que sur la nature des hétérogénéités mantelliques. La composition isotopique moyenne de ce réservoir en S peut également renseigner sur le potentiel équilibre entre manteau et noyau et donc sur l'origine du soufre sur Terre. Dans cette étude, nous rapportons les teneurs en S et les abondances relatives du 32S, 33S, 34S et 36S dans plus de 120 verres basaltiques provenant de 3 rides océaniques et d'une faille transformante. Nous proposons un nouveau protocole d'extraction du soufre de verres silicaté basé sur l'utilisation d'acide fluorhydrique. A cette occasion, nous mettons en évidence un biais analytique affectant les données précédemment publiées, lié à l'utilisation du réactif dit de "Kiba". Les δ34S re-mesurés sur des échantillons précédemment analysés sont en moyenne 1‰ plus bas. Nous fournissons également les premièresdonnées de Δ33S et Δ36S de basaltes de dorsales. Ces données sont, dans l'erreur, indistinguables du standard international CDT, confirmant l'idée que le manteau a des Δ33S et Δ36S proches de 0. 000‰. Le δ34S moyen des MORB est de -0,80 ± 0,38‰, significativement inférieur à la valeur chondritique de 0,04 ± 0,31‰, et montre une gamme de variation de près de 3‰. Celui-ci présente des corrélations avec les isotopes radiogéniques, faisant du δ34S un traceur de source. Les covariations entre δ34S et isotopes du Plomb dans des basaltes de la ride Pacifique-Antarctique suggèrent le recyclage de croûte océanique portant un δ34S positif au sein d'un manteau appauvri significativement négatif, que nous proposons à -1,40 ± 0,20‰. Dans les basaltes de la ride Atlantique-Sud, le δ34S est corrélé avec le rapport isotopique du Sr et les tendances isotopiques mettent en évidence le recyclage de sédiments dans le manteau source des basaltes étudiés. Dans l'ensemble, la variabilité du δ34S associée à l'absence de variabilité du Δ33S et Δ36S montre que les composants recyclés sont d'âge post-archéens, en accord avec l'estimation de leur âge classiquement faite via les rapports isotopique du Pb. Enfin, le δ34S négatif du manteau source des MORB peut être réconcilié avec un équilibre manteau-noyau, impliquant une origine interne du soufre par opposition à une origine tardive
Sulfur content and isotope composition of the terrestrial mantle can provide major constraints on the internal dynamic of this element and on nature of mantle heterogeneities. The mean S isotope composition of this reservoir can also characterize the potentiel mantle-core equilibrium and hence help to decipher the question of sulfur origin on Earth. In this study, we report S content and relative abundances of 32S, 33S, 34S and 36S in more than 120 glassy basalts coming from 3 ocean ridges and a transform fault. We propose a new sulfur extraction protocol for silicate glasses based on hydrofluoric acid. We evidenced an analytical bias affecting the previously published dataset, probably due to the use of the e"Kiba reagent". The redetermined δ34S are approximately 1‰ lower than the previously published data. We also provide the first Δ33S and Δ36S data for ocean ridge basalts. These date are, within uncertainty, indistinguishable from our CDT estimate, confirming the idea that terrestrial mantle has a Δ33S and Δ36S close to 0. 000‰ with respect to this international standard. The δ34S variability encompasses a 3‰ range in ocean ridge basalts and correlations between O34S and radiogenic isotopes demonstrate that S isotopes are tracers of mantle heterogeneities. On the other hand, the mean δ34S of MORB mantle is -0,80 ± 0,38‰, significantly lower than the chondritic value of 0,04 ± 0,31‰. The Pb-S isotope systematic in Pacific Antarctic basalts indicates that recycled oceanic crust bears a positive δ34S. As a corrollary, this result implies that the depleted part of the mantle is even more negative thant the mean MORB value. We propose a δ34S value of -1,40 ± 0,20‰ for this reservoir. In South Atlantic basalts, the δ34S are correlated with Sr isotopes, trends being consistent with recycled sediment feeding the mantle source of these basalts. Taken together, the δ34S variability associated to the Δ33S and Δ36S constancy indicates that the recycled components are a post-archean age, in agreement with independant estimation of their mean age using Pb isotopes. Finally, the negative δ34S of MORB mantle can be reconcilied only with a mantle-core equilibrium, implying an internal origin of sulfur as opposed to a late origin

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Croissant, Thomas. "Modélisation numérique de l'impact des grands tremblements de terre sur la dynamique des rivières". Thesis, Rennes 1, 2016. http://www.theses.fr/2016REN1S117/document.

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Dans les chaînes de montagnes, les séismes de magnitudes intermédiaires à fortes (Mw>6) déclenchent systématiquement un grand nombre de glissements de terrain responsables de l'introduction de volumes massifs de sédiments dans le réseau fluviatile. L'évacuation progressive de ces sédiments hors de la zone épicentrale affecte la dynamique des rivières et provoque des aléas hydro-sédimentaires dans les plaines alluviales (avulsion des rivières, crues...). La quantification des transferts sédimentaires est essentielle pour mieux comprendre l'évolution des paysages à court et moyen terme (de l'heure au siècle) et permettre une gestion efficace des risques dans les zones d'accumulation. Cependant, les flux de sédiments grossiers étant difficiles à mesurer, les facteurs contrôlant l'évacuation des glissements de terrain restent à ce jour mal compris. Cette thèse a donc porté sur l'étude, via la modélisation, des paramètres influençant la mobilisation des glissements de terrain, la préservation de la capacité de transport la transition entre gorge et plaine alluviale et la dynamique court terme des cônes alluviaux soumis à de forts apports sédimentaires. Les approches développées sont appliquées au contexte de la côte Ouest de la Nouvelle Zélande où la probabilité d'occurrence d'un séisme de magnitude 8 est de 50% dans les 50 ans à venir. Cette problématique à été abordée analytiquement et via une approche numérique avec le modèle 2D d'évolution des paysages et des rivières, Eros. Avec l'approche analytique, nous démontrons que la conservation de la capacité de transport long terme à la transition entre gorges et plaines alluviales est généralement réalisée par le passage à un système en tresse. Nous identifions aussi la variabilité des débits comme facteur dominant de la capacité de transport long terme comparé à l'effet de la végétation riparienne. Avec l'approche numérique, nous utilisons Eros qui est composé 1. d'un modèle hydrodynamique 2D, 2. d'un modèle de transport/dépôt de sédiments et 3. de modèles gérant les flux latéraux d'érosion et de dépôt. La combinaison de ces éléments permet l'émergence de diverses géométries de rivières alluviales (droites/sinueuses ou en tresses) en fonction des forçages externes qu'elles subissent (débit d'eau, flux sédimentaires). L'application d'Eros à des cas naturels a nécessité la validation et la calibration de ses paramètres principaux à l'aide: 1. de solutions analytiques et 2. de la reproduction morphodynamique de systèmes naturels, tel que l'évolution de la rivière Poerua en Nouvelle Zélande suite au glissement de terrain du Mont Adams. Dans la partie aval du bassin, les simulations numériques démontrent les capacités du modèle 1) à prédire efficacement l'évolution de plaines alluviales soumises à plusieurs scénario d'apports sédimentaires massifs et 2) à générer des cartes de risques probabilistes. Dans la partie amont du bassin, les résultats mettent en évidence le rôle clef de la réduction dynamique de largeur des rivières par rapport à la largeur de la gorge fluviatile, sur l'accélération de l'évacuation des sédiments issus des glissements de terrain. Une loi unique caractérisant les temps d'export d'une distribution de glissements de terrain peut être définie en fonction du rapport entre volume de sédiment et capacité de transport initiale de la rivière, permettant ainsi d'estimer leur temps de résidence moyen à 5-30 ans pour un scénario de séisme de Mw=8 beaucoup plus faibles que ceux estimés précédemment (~100 ans). L'approche numérique développée dans ce travail suggère que l'étude de la réponse des chaînes de montagnes à un forçage sismique fort ne peut être effectuée efficacement qu'avec un modèle 2D capable de prendre en compte les non-linéarités entre écoulements des rivières, leurs géométries et le transport sédimentaire. Les résultats obtenus permettent une meilleure caractérisation de la dynamique des paysages à l'échelle du cycle sismique et des aléas à court terme
In mountainous areas, intermediate to large earthquakes (Mw > 6) systematically trigger a large number of landslides supplying the fluvial network with massive volumes of sediment. The progressive evacuation of the sediment out of the epicentral area alters river dynamics and may cause hydro-sedimentary hazards in alluvial plains (river avulsion, inundations, bank erosion, ...). The quantification of sediment transfers is critical to better understand landscape evolution on short timescales (i.e. hours to centuries) and improve hazard management in deposition areas. However, the factors controlling the coarse sediment transfers are still poorly known due to a lack of field measurements and adequate numerical models. The aim of this work is thus to study, via numerical modeling, the parameters influencing landslides evacuation, the transport capacity variations at the gorge/alluvial plain transition and the short-term dynamics and hazards of alluvial fans. This work is set up in the context of the West Coast of New Zealand (NZ) which presents a 50% probability to experience a magnitude 8 earthquake in the next 50 years. This problematic has been addressed analytically and via a numerical approach. Using the analytical approach, we demonstrate that the conservation of long-term transport capacity at the bedrock gorge and alluvial plain transition usually implies the channel narrowing in the alluvial part that is generally realized by a transition to a braided system. We identify discharge variability as the dominant factor of alluvial river long term transport capacity compared to riparian vegetation. To explore the role of channel self-organization on coarse sediment transport, we use Eros, a 2D morphodynamic model able to simulate landscape evolution improved by a new 2D hydrodynamic model. Combined with a sediment transport/deposition model and lateral fluxes modeling (bank erosion and transverse deposition), Eros allows for the emergence of diverse alluvial river regimes and geometries (e.g. straight/sinuous and braided channels) as a function of the external forcing experienced by the river (water and sediment fluxes). The application of Eros on natural cases has required the validation and calibration of its principal parameters using analytical solutions and the morphodynamic reproduction of natural systems such as the evolution of the Poerua river in New Zealand following the Mount Adams landslide. In the downstream part of the catchment, the ensemble numerical simulations demonstrate Eros abilities to 1) efficiently predict the morphodynamic evolution of alluvial fans submitted to different scenarios of large sediment supplies and 2) generate probabilistic risk maps. In the upstream part, the results highlight the dominant role of dynamic river narrowing reducing export times of landslide-derived sediments. We define a new law characterizing export times as a function of landslide volume and pre-landslide transport capacity that predicts mean residence times for a M8 earthquake in a mountain range of 5-30 yr, much lower than previous estimations of ~ 100 yr. The numerical approach developed in this work suggests that the study of mountain ranges response to severe landslide disruption can only be addressed with a 2D model able to account for the non-linearities between river flow, channel geometry and sediment transport. The results allow for a better characterization of landscape dynamics at the scale of a seismic cycle and hydro-sedimentary hazards in the short term

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Brito, Daniel. "Approches expérimentales et théoriques de la dynamique du noyau terrestre : tourbillon géostrophique de gallium liquide dans un champ magnétique, anisotropie et rotation de la graine, chemins d'inversion". Paris 7, 1998. http://www.theses.fr/1998PA077022.

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Ma these porte sur le noyau terrestre ; les deux premieres parties s'appuient sur des experiences en laboratoire alors que les deux dernieres reposent sur des calculs theoriques et numeriques. Dans le premier volet experimental, j'ai utilise du gallium (fluide metallique peu visqueux analogue au fer du noyau) pour etudier d'une part le comportement d'un tourbillon vertical soumis a un champ magnetique transverse (similaire a une colonne convective geostrophique au sein du noyau liquide), et d'autre part le phenomene de la cristallisation. L'agrandissement du tourbillon de gallium observe sous l'effet du champ magnetique concorde avec la presence de colonnes de grands diametres dans le noyau liquide ; des mesures de dissipation ohmique ont quant a elles permis de fixer une borne superieure a l'intensite du champ magnetique toroidal regnant au sein du noyau (inaccessible a l'observation). Nous avons conclu des experiences de cristallisation que l'anisotropie elastique de la graine (observee sismologiquement) pourrait provenir de l'orientation preferentielle du reseau cristallin du fer, cette orientation etant determinee par les germes initiaux presents au coeur de la graine. Dans le second volet, j'ai etudie le couplage electromagnetique entre le noyau liquide et ses enveloppes externes. Un premier calcul entre la graine solide et le noyau montre que la rotation de la graine se synchronise avec la vitesse du fluide environnant : la rotation differentielle de la graine par rapport au manteau (en cours de determination par les sismologues) peut s'expliquer ainsi et represente, par ailleurs, une voie d'acces indirecte a l'intensite du champ magnetique toroidal du noyau. Dans un second calcul, j'ai montre que les heterogeneites laterales en conductivite electrique de la couche d (a la base du manteau) ne peuvent expliquer un confinement longitudinal des poles geomagnetiques virtuels durant les inversions du champ magnetique terrestre.

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Vergassola, Massimo. "Dynamique à grande échelle en turbulence et cosmologie". Nice, 1994. http://www.theses.fr/1994NICE4712.

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Cette thèse regroupe un ensemble de travaux portant sur la dynamique à grande échelle en turbulence et en cosmologie. On a déterminé la fonction de masse des grandes structures résultant du modèle d'adhésion pour l'évolution des fluctuations de densité dans l'univers en expansion. Les résultats reposent sur de la phénoménologie, des probabilités (mouvement brownien fractionnaire) et des simulations avec un nouvel algorithme de transformée de Legendre rapide. Des techniques multi-échelles, conjuguées avec des simulations numériques, ont permis de découvrir des écoulements dont la viscosité turbulente est à la fois négative et isotrope. La dynamique non-linéaire à grande échelle peut présenter un phénomène chiral qui amplifie sélectivement les tourbillons d'un certain signe. Des extensions de la théorie des gaz sur réseaux permettent des nouvelles approches pseudo-microscopiques pour la modélisation sous-maille et la magnétohydrodynamique. En turbulence développée, des prédictions basées sur le modèle multifractal ont été faites. D'autre part, des artefacts ont été mis en évidence qui peuvent apparaitre dans certaines techniques de traitement des données

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Goldsztejn, Gildas. "Processus de corrélations électroniques dans la photoionisation d'atomes et de molécules en couche profonde". Thesis, Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066221/document.

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Resumen

Le rayonnement synchrotron dans la gamme d'énergie des rayons X tendres (2-13 keV) permet l'excitation/ionisation d'atomes et de molécules en couche profonde. Les états ainsi peuplés ont des durées de vie ultra-courtes, de l'ordre de la femtoseconde. Les atomes vont alors se relaxer par émission d'un photon ou d'un électron. Dans cette thèse, nous avons utilisé la spectroscopie d'électrons afin d'étudier les différents processus induits par l'interaction entre la matière et un rayonnement très énergétique. Dans la première partie, la durée de vie des états électroniques excités est utilisée comme une horloge interne permettant la mesure du mouvement nucléaire à l'échelle de temps sub-femtoseconde. Les élargissements naturels dus à la durée de vie des états électroniques peuplés sont suffisamment grands pour que ces états se recouvrent, permettant l'excitation simultanée de plusieurs états intermédiaires pouvant causer des phénomènes d'interférences lors de l'étape de relaxation. C'est le sujet de la deuxième partie de cette thèse, où nous présentons un modèle permettant d'extraire ces termes d'interférences. Dans la dernière partie, nous montrons qu'il est également possible de peupler des états électroniques multiplement excités/ionisés, et que notre dispositif expérimental permet d'en extraire les durées de vie, ainsi que de résoudre toutes les contributions se recouvrant dans les spectres d'électrons. Le fil d'Ariane de ce travail est de tenter d'appréhender les différents processus de corrélations électroniques suite à l'excitation du système étudié via un photon de haute énergie, comme le partage d'excès d'énergie ou de moment angulaire entre plusieurs électrons
Synchrotron radiation in the tender x-ray energy range (2-13 keV) allows deep core-shell excitation/ionization of atoms and molecules. The electronic states populated have ultrashort lifetimes, in the order of one femtosecond. The atoms will then relax through emission of a photon or an electron. In this thesis, we used electron spectroscopy as a tool to study the different processes implied by the interaction between the matter and highly energetic radiation. In the first part, the lifetime of the excited electronic states is used as an intern clock allowing to measure nuclear dynamics in the sub-femtosecond timescale. The lifetime broadenings of the populated electronic states are large enough so that these states overlap, thus allowing their coherent excitation which may lead to interferences phenomena during the relaxation step. This is the subject of the second part of this work, in which we present a model that allows the extraction of these interference terms. In the last part, we show it is also possible to form multiply excited/ionized electronic states, and that our experimental setup allows to measure their lifetimes, and the disentanglement of the many contributions overlapping in the electron spectra. The Ariadne’s thread of this work is to try to apprehend the different electronic correlation processes following the excitation of the studied system by a highly energetic photon, such as how electrons share the incident excess energy or the angular momentum transferred by the incident photon

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Varotsou, Athina. "Utilisation de modèles physiques pour comprendre la dynamique des ceintures de radiation d'électrons de la Terre". Toulouse, ENSAE, 2005. http://www.theses.fr/2005ESAE0032.

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Resumen

Depuis la découverte des ceintures de radiation terrestres par James Van Allen, à la ﬁn des années 50, l'intérêt d’explorer cette région qui entoure la Terre et de comprendre la physique impliquée n’a pas cesser de s’exprimer. Cet environnement étant très radioactif, il constitue un danger important pour les satellites en vol et les humains dans l’espace. Pour avancer dans cette direction, le Département d'Environnement Spatial à l'ONERA, centre de Toulouse, a entrepris dans les années 90 le développement d’un modèle physique de ceintures de radiation terrestres, le modèle Salammbô. Depuis sa conception, le modèle Salammbô n’a pas cessé d’évoluer, grâce à la réalisation de plusieurs thèses et de recherches continues. Dans le cadre de cette thèse, le but était d’étudier la dynamique qui caractérise la ceinture externe d’électrons. Très tôt dans l’histoire de la recherche sur les ceintures de radiation, le processus de diffusion radiale a été identiﬁé comme le processus clé de la dynamique observée. A l’heure actuelle, l'accélération locale des électrons par les interactions résonantes avec des ondes de type « whistlers » constitue le candidat le plus probable pour expliquer l'augmentation importante des flux d’électrons de haute énergie, observée suite à un orage magnétique. Les travaux de cette thèse se sont focalisés sur l'étude de l'effet combiné de la diffusion radiale et de ces interactions ondes-électrons en dehors de la plasmasphère. Les résultats de cette étude montrent que les ondes chorus (ondes type « whistlers ») accélèrent fortement les électrons à des énergies relativistes en dehors de la plasmasphère. Quand le processus de diffusion radiale et l'accélération locale des électrons par les ondes sont pris en compte dans les simulations, les deux processus sont en compétition et le résultat ﬁnal dépend de la puissance relative des deux.

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Lacoste, Frédéric. "Modélisation de la dynamique du canal de propagation Terre-Espace dans les bandes Ka et EHF". Toulouse, ENSAE, 2005. http://www.theses.fr/2005ESAE0010.

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Dans les bandes Ka (20-30 GHz) et Q/V (40-50 GHZ) utilisées par les nouveaux systèmes de télécommunications par satellite, les pertes dues à la propagation dans l'atmosphère sont plus élevées que dans les bandes conventionnelles (Ku (12-14 GHz)) et provoquent une dégradation de la disponibilité des communications. Il est donc nécessaire d'avoir recours à des techniques de compensations des affaiblissements (FMT : Fade Mitigation Techniques) activées en temps réel par une boucle de contrôle en fonction des conditions de propagation. Le paramétrage et la validation de ces algorithmes nécessitent une bonne connaissance de la dynamique du canal de propagation et requièrent l'utilisation de séries temporelles d'affaiblissements atmosphériques. En particulier, il est nécessaire de disposer de modèles dynamiques capables de générer des séries temporelles d'atténuation due à la pluie et de scintillation troposphérique représentatives d’une liaison donnée en bande Ka ou Q/V. Dans un premier temps, un état de l'art des modèles caractérisant la dynamique du canal de propagation en bande Ka ainsi que des générateurs de séries temporelles d’atténuation due à la pluie et de scintillation a été réalisé. La deuxième partie de cette activité de recherche a été dédiée au développement d’une méthodologie globale de validation des modèles dynamiques d’atténuation due à la pluie. Un premier volet reposé sur les critères classiques d’analyse des modèles statistiques de prédiction. Le second est une méthode innovante faisant intervenir une Analyse en Composantes Principales et le calcul de la distance de Mahalanobis associée à une base de données expérimentale d’événements d’atténuation. La troisième partie des travaux de recherche a porté sur le développement de générateurs de séries temporelles d’atténuation due à la pluie. En premier lieu, le modèle « ONERA-CNES » a été consolidé et amélioré, et deux nouveaux générateurs de séries temporelles ont été développés afin de permettre aux utilisateurs de commander certaines caractéristiques des événements synthétisés (modèles dits « on-demand »). La représentativité de ces modèles et d’autres modèles existant a été évaluée à l’aide de la méthodologie de validation développée. La dernière partie de la thèse a été consacrée à l'analyse des ﬂuctuations rapides du canal de propagation et à l'élaboration d’un générateur de séries temporelles combinant atténuation due à la pluie et scintillation.

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Rouby, Hélène. "Grande dérives des pôles de rotation martien et terrestre : influence de la dynamique du manteau". Paris, Institut de physique du globe, 2009. http://www.theses.fr/2009GLOB0016.

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Les planètes telluriques étant déformables, elles sont susceptibles de subir des mouvements de grandes échelles par rapport à leurs axes de rotation. Ceux-ci sont dus à des changements dans la distribution des masses dans les corps planétaires. Au cours de cette étude, nous tentons de caractériser des épisodes de grande dérive du pôle subit par deux planètes : Mars et la Terre. Pour ce faire, nous utilisons la théorie des nombres de Love viscoélastiques et le théorème de conservation du moment cinétique, ainsi qu'une approche très simple pour modéliser les champs d'hétérogénéités de densités. La convection martienne est caractérisée par l'absence de tectonique des plaques, et est contrôlée par un seul panache. Après avoir discuté de l'importante influence de la lithosphère élastique et du bourrelet rotationnel de la planète, nous calculons comment cette convection peut provoquer des dérives du pôle de rotation. Cela nous permet d'établir un scénario menant à la géographie particulière que présente Mars actuellement. Sur Terre, il est établi que ce sont les plaques en subduction qui sont en grande partie responsables de la dérive du pôle et de la géométrie du géoïde actuel. Cependant, nous insistons ici sur la nécessité de ne pas négliger le rôle joué par les superpanaches présents à la base du manteau. Nous démontrons également la remarquable sensibilité des grandes échelles spatiales du géoïde actuel aux anomalies de masses engendrées par les plaques subductées au fond du manteau. De là, nous améliorons la reconstruction du géoïde actuel et de la courbe de dérive récente du pôle de rotation

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Martin, Antoine. "Circulation et transport des masses d'eau sur le plateau Est-Antarctique au large de la Terre Adélie". Thesis, Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066188/document.

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Dans cette thèse, nous étudions la dynamique du plateau antarctique à l'aide d'observations in situ. Nous présentons la circulation de l'eau circumpolaire profonde modifiée (MCDW) sur le plateau, en Antarctique de l'est, au large de la Terre Adélie. Le plateau Adélie est actuellement présenté comme la seconde source majeure d'eau antarctique de fond (AABW). La MCDW est une source de chaleur, de sel et de nutriments pour le plateau Antarctique. Améliorer la connaissance de la circulation de la MCDW et le transport de chaleur associé sur le plateau Antarctique est primordial pour mieux comprendre la formation d'AABW, la fonte des glaciers et des plateformes glaciaires ; et l'activité biologique du plateau. Grâce à la mise en ¿uvre d'un modèle inverse sur le plateau Adélie, nous avons proposé un schéma de la circulation moyenne pendant l'été et nous avons estimé les flux de chaleur et d'eau douce associés depuis l'entrée du plateau jusqu'aux région côtière proche du glacier du Mertz. Nous avons pu mettre en évidence des interactions potentielles entre les masses d'eau intermédiaires et profondes, d'une part, et le glacier, d'autre part, mettant en jeu des taux de fonte compatibles avec des estimations antérieures. Une seconde partie de ce travail s'est concentrée sur la variabilité du courant de la fréquence inertielle à l'échelle de temps saisonnière. Nous avons montré avec des observations in situ un fort cycle saisonnier de l'intensité et de la structure du courant sur le plateau Adélie, déjà suggéré dans des études antérieures basées sur des simulations numériques. Le cycle saisonnier doit donc être appréhendé pour bien comprendre les processus sur le plateau
In this thesis, we study the Antarctic shelf ocean dynamics using in situ observation. We study the circulation of the Modified Circumpolar Deep Water (MCDW) on the East Antarctic shelf off Adélie Land presently recognized as the second major source of AntArctic Bottom Water (AABW). The MCDW is a source of heat, salt and nutrients for the Antarctic shelf. Improved knowledge of the circulation of the MCDW and the associated heat transport on the Antarctic shelf is very important to better understand the AABW formation, the role of the oceanic ice shelf, glacier melting and the biological activity. Thanks to the inverse model implemented on the Adélie Land shelf, we propose a comprehensive scheme of the mean circulation in summer 2008 and we estimate the associated heat and freshwater transports through the shelf break and farther on the shelf toward the Mertz Glacier. We present evidences of ocean induced glacial melt involving interaction of the dense shelf water and the MCDW with the glacier. A second part of this work focuses on the variability of the current from the inertial to the seasonal time scale using mooring observations collected in the AD, we show that a strong seasonal cycle exists in the current heading and vertical structure, in agreement with earlier model results, which implies that the seasonal cycle should be properly taken into account to correctly understand shelf-ocean processes in this region

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Bouyahiaoui, Boualem. "Structure profonde et réactivation de la marge est-algérienne et du bassin adjacent (secteur d'Annaba), contraintes par sismique réflexion multitrace et grand-angle terre-mer". Thesis, Nice, 2014. http://www.theses.fr/2014NICE4116/document.

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Dans ce travail de thèse, nous analysons la structure crustale de la marge est-algérienne et du bassin adjacent (région d’Annaba), à partir d’un ensemble de nouvelles données acquises durant la Campagne SPIRAL’2009 incluant un profil sismique terre-mer de ~240 km de long, des lignes sismiques réflexion pénétrante 360-traces, et des profils gravimétriques et magnétiques. Nous avons par ailleurs disposé pour cette étude de données complémentaires incluant notamment un ensemble de profils de sismique réflexion offrant des résolutions complémentaires. La structure crustale ainsi établie nous permet de discuter les nombreux modèles cinématiques d’ouverture du bassin est-algérien proposés dans la littérature, afin de caler dans le temps la formation du bassin par rapport à la collision. Elle permet également de discuter la localisation de la déformation liée à la réactivation de la marge, par rapport aux grands domaines lithosphériques du système marge-bassin, afin de mieux comprendre les modalités de l’inversion. Dans le bassin profond, la modélisation directe des temps d’arrivée et des amplitudes des ondes réfractées et réfléchies met en évidence une croûte océanique anormalement mince de 5-5.5 km d’épaisseur, composée de deux couches. La première, de 2.2 km d’épaisseur, montre des vitesses comprises entre 4.8 à 6.0 km/s impliquant un fort gradient; la seconde de 3.3 km d’épaisseur, présente des vitesses comprises entre 6.0 à 7.1 km/s et un plus faible gradient de vitesse. La modélisation des temps d’arrivées des ondes S fourni pour cette couche un coefficient de Poisson de 0.28, indiquant qu’elle est majoritairement constituée de gabbros
In this study, we determine the deep structure of the eastern Algerian basin and its southern margin in the Annaba region (easternmost Algeria), to better constrain the plate kinematic reconstruction in this region. This study is based on new geophysical data collected during the SPIRAL cruise in 2009 that included a wide-angle, 240-km-long, onshore-offshore seismic profile, multichannel seismic reflection lines, and gravity and magnetic data, which was complemented by the available geophysical data for the study area. The analysis and modeling of the wide-angle seismic data using travel-times and amplitudes, and integrated with the multichannel seismic lines, reveal the detailed structure of an ocean-to-continent transition. In the deep basin, there is an ~5.5-km-thick oceanic crust that is composed of two layers. The upper layer of the crust is defined by a high velocity gradient and P-wave velocities between 4.8 km/s and 6.0 km/s from the top to the bottom. The lower crust is defined by a lower velocity gradient and P-wave velocity between 6.0 km/s and 7.1 km/s. The Poisson ratio in the lower crust deduced from S-wave modeling is 0.28, which indicates that the lower crust is composed mainly of gabbros. Below the continental edge, a typical continental crust with P-wave velocities between 5.2 km/s and 7.0 km/s from the top to the bottom shows a gradual seaward thinning of ~15 km over an ~35-km distance

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Nedelcu, Dan Alin. "Modélisation dynamique et spectroscopique des astéroïdes : applications aux géocroiseurs et aux cibles de missions spatiales". Observatoire de Paris (1667-....), 2010. https://theses.hal.science/tel-01958541.

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Les études des petits corps sont essentielles dans la compréhension de la formation et l’évolution de notre Système Solaire. Comme les seuls vestiges des débuts de la formation du système des planètes, ils ont enregistré les éléments chimiques complexes et l’évolution physique qui a eu lieu dans la nébuleuse solaire. La récupération de ces enregistrements nécessite la connaissance à la fois des propriétés dynamiques physiques de la population actuelle de petit corps. Dans ce cadre, j’ai étudié l'astrométrie des astéroïdes géocroiseurs en proposant une nouvelle méthode d’obtention de leurs positions directement dans le cadre du système de référence céleste(ICRF). J’ai construit une éphéméride sur huit ans (2010 - 2018) pour un ensemble de 836 géocroiseurs numérotés à l’aide d’un intégrateur Bulirsch-Stoer numérique. J’ai ensuite effectué une recherche pour des approches apparente étroite entre les géocroiseurs et les quasars (points quasi-fixes, points de référence) en provenance du Large Catalogue des Quasar (LQAC). J’ai trouvé un grand nombre de rencontres apparentes qui pourraient fournir par astrométrie différentielle les positions de géocroiseurs avec une précision meilleure que celle de la méthode actuelle d’observations optique. Cet ensemble de données optiques ainsi que les observations radar peut être utilisé dans la dynamique des géocroiseurs, contraignant et peut-être révéler plus subtilement des effets non gravitationnel tel l’effet Yarkovsky. Ce grand nombre d’événements peut également être utilisé comme une base d’observation pour tirer le lien entre le système de référence dynamique réalisé par les éphémérides de géocroiseurs et ICRF. En préparation de la mission spatiale Rosetta de l’ESA, j’ai étudié deux de ses cibles : les astéroïdes (21) Lutetia et (2867) Steins. En utilisant en mode téléobservation le télescope de la NASA Infrared Telescope Facility (IRTF) situé au Mauna Kea, à Hawaii, j’ai obtenu des spectres dans le proche infrarouge (0,8 - 2,5 microns) de ces deux objets. Les spectres de (21) Lutetia montrent une composition similaire a un objet primitif, avec une composition chondritique. Les résultats spectroscopiques montrent également une variation spectrale qui est corrélée avec la phase de rotation. Cette variation, qui a été confirmé plus tard par d’autres auteurs, nous l’avons interprétée en termes de la coexistence de plusieurs lithologies à la surface de l’astéroïde. La spectroscopie de (2867) Steins a confirmé sa classification taxonomique comme un astéroïde de type E et de son appartenance à une sous-classe de ce type qui n’a pas d’analogue spectral entre les météorites connues. Pour les deux astéroïdes j’ai effectué une analyse minéralogique utilisant des spectres de laboratoire à partir de bases de données de minéraux connus et matériaux météoritiques. Dans le cadre de cette thèse, j’ai participé à des programmes d’observation dédiée à l’astrométrie des géocroiseurs et des observations des contreparties optiques des radiosources ICRF. J’ai aussi obtenu des spectres en proche infrarouge des astéroïdes désignés comme cibles des missions spatiales. J’ai également réduit, analysé et interprété les données acquises au cours d’autres programmes d’étude des propriétés physiques et dynamiques d’astéroïdes
The studies of the minor bodies are crucial in the understanding of the formation and evolution of our Solar System. As the only remnants of the early stages of planetary history they recorded the complex chemical and physical evolution that occured in the solar nebula. Recovering this record requires the knowledge of both dynamical and physical properties of the current minor bodies population. In this framework I have addressed the astrometry of the Near Earth Asteroids (NEA) by proposing a new method of obtaining their positions directly in the International Celestial Reference Frame (ICRF). I have constructed 8 years (2010 - 2018) ephemerides for a set of 836 numbered NEA using a Bulirsch-Stoer numerical integrator. I have then searched for apparent close approaches between NEA and quasars (as quasi-inertial, fiducial points) from Large Quasar Astrometric Catalog (LQAC). I have found a large number of close encounters that could provide by differential astrometry positions of NEAs with an accuracy better than that of the current observations method. This set of optical data together with radar observations can be used in constraining NEA dynamics and possibly revealing more subtle, non-gravitational phenomena as the Yarkovsky effect. This large number of events could also be used as an observational basis to derive the link between de Dynamical Reference Frame realised by the ephemerides of NEAs and ICRF. In preparation of the ESA’s space mission Rosetta I have investigated two of its targets : the asteroids (21) Lutetia and (2867) Steins. Using in remote mode the NASA Infrared Telescope Facility (IRTF) located in Mauna Kea, Hawaii I have obtained near-infrared spectra (0,8 – 2,5 microns) of these two objects. The spectra of (21) Lutetia pointed to a primitive, chondritic composition. The rotational resolved spectroscopy of the surface revealed a spectral variation that is corellated with the rotational phase. This variation that was later confirmed by other investigations was interpreted in terms of the coexistence of several lithologies on the surface. The spectroscopy of (2867) Steins confirmed its taxonomic classification as an E-type asteroid and its belonging to a sub-class of this type that has no spectral analog among the known meteorites. For both asteroids i have performed a mineralogical analysis using laboratory spectra from databases of known minerals and meteoritic materials. In the framework of this PhD thesis I have participated in observational programmes dedicated to the astrometry of NEA and of the optical counterparts of ICRF defining objects - the quasars. I have also obtained near-infrared spectra of asteroids designated as targets of the space missions. I have reduced, analyzed and interpreted the data acquired during these programmes of studying the physical and dynamical properties of asteroids

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Tesis sobre el tema "Dynamique de la Terre profonde"

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