Tesis:

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Flament, Nicolas. "Refroidissement séculaire de la Terre solide, émergence des continents, et évolution des enveloppes externes de la Terre". Lyon, École normale supérieure (sciences), 2009. http://www.theses.fr/2009ENSL0550.

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Resumen

Le refroidissement seculaire du manteau terrestre et de la lithosphere continentale se traduit par l'augmentation de la surface de terres emergees. L'augmentation corollaire des processus d'alteration et d'erosion des silicates a des consequences majeures pour les enveloppes externes. Nous avons developpe un modele physique qui permet d'evaluer la surface de terres emergees en fonction de la temperature du manteau, de la surface totale de continents, et de la distribution des altitudes continentales. Nos resultats numeriques montrent qu'a la fin de l'Archeen, moinsde 15% de la surface terrestre etaient emergee, en accord avec nombre d'observations geologiques et geochimiques. Pour estimer le refroidissement seculaire de la lithosphere continentale, nous avons combine des modeles thermo-mecaniques avec des observations de terrain. Nos resultats, contraints par des donnees geologiques, suggerent que la temperature au Moho a diminue de ~ 200ºC en 2,7 Ga dans le craton des Pilbaras. Pour evaluer l'effet de la croissance continentale sur l'evolution de la surface de terres emergees, nous avons developpe un modele base sur un modele d'evolution thermique publie. Nos resultats suggerent que la surface emergee, de moins de 5% de la surface terrestre a l'Archeen, depend peu de la croissance continentale. Ceci permet de reconcilier l'evolution du 87Sr/86Sr oceanique avec une croissance continentale precoce. Les continents sont enrichis en phosphate, element essentiel a la biosphere. Leur emergence aurait donc engendre une augmentation de la production d'oxygene par des micro-organismes photosynthetiques, contribuant ainsi a l'oxydation de l'atmosphere il y a 2,4 Ga
The secular cooling of the mantle and of the continental lithosphere trigger an increase in the area of emerged land. The corollary increase in weathering and erosion processes has major consequences for the evolution of Earth's external envelopes. We developed a physical model to evaluate the area of emerged land as a function of mantle temperature, continental area, and of the distribution of continental elevations. Our numerical results show that less than 15% of Earth's surface consisted of emerged land by the end of the Archaean. This is consistent with many geological and geochemical observations. To estimate the secular cooling of the continental lithosphere, we combined thermo-mechanical models with eld observations. Our results, constrained by geological data, suggest that the Moho temperature has decreased by ~ 200ºC over 2. 7 Ga in the Pilbara Craton. To evaluate the effect of continental growth on the evolution of the area of emerged land, we developed a model based on published thermal evolution models. Our results suggest that the area of emerged land was less than 5% of Earth's surface in the Archaean, and that it does not depend on crustal growth. This allows to reconcile the evolution of oceanic 87Sr/86Sr with early crustal growth models. Continents are enriched in phosphorus, which is essential to the biosphere. The emergence of the continents would thus have triggered an increase in the production of oxygen by photosynthetic micro-organisms, possibly contributing to the oxidation of the atmosphere 2. 4 Ga ago

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Fleury, Benjamin. "La haute atmosphère de la Terre primitive, une source de composés organiques prébiotiques". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015SACLV012/document.

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Resumen

L’origine de la matière de la Terre primitive est un important sujet de recherche en planétologie. Cette thèse présente une étude expérimentale de la formation de composés organiques dans l’atmosphère de la Terre primitive en étudiant la réactivité de mélanges gazeux majoritairement composé de N2 et CO2. Ils présentent une importante réactivité se traduisant par la formation de produits gazeux et solides, appelés tholins. La formation de ces produits met en avant l’efficacité de CO2 comme source de carbone pour la croissance organique atmosphérique. L’identification des produits gazeux et l’analyse élémentaire des tholins ont montré qu’ils étaient constitués de C, N, H et O, soulignant un couplage efficace entre la chimie de ces éléments nécessaire à la formation de composés d’intérêts prébiotiques. Ce type d’étude a été appliqué ensuite à Titan qui a une atmophère plus réduite,faite de N2 et CH4, mais contient des traces d’espèces oxygénées, majoriatirement CO. L’ajout de CO au mélange réactif induit également un couplage entre la chimie de l’O et la chimie C, N, H considérée habituellement pour Titan. Enfin je propose et étudie expériemntalement deux phénomènes suseptibles de modifier la composition des aérosols de Titan durant leur sédimentation vers la surface. Premièrement une exposition de tholins aux photons VUV caractéristique de la thermosphère de Titan et qui induit une diminution sélective des fonctions amines en faveurs des fonctions aliphatiques. Deuxièmement une irradiation par des photons UV d’espèces condensées à la surface de tholins et qui induit une réactivité de l’espèce en interaction avec les tholins, modifiant sa composition chimique
The origin of the organic matter on the early Earth is an important subject of research in planetology. This thesis presents an experimental study of the formation of organic compounds in the atmosphere of the early Earth investigating the reactivity of gaseous mixtures majority made of N2 and CO2. They present an important reactivity highlighted by the formation of gaseous products and solid products called tholins. The formation of these products points out CO2 as an efficiency source of carbon for the organic atmospheric growth. The identification of the gaseous products and the elemental analysis of the tholins showed a composition by C, N, H and O highlighting an efficiency coupling between the chemistry of these elements necessary for the formation of prebiotic compounds. This type of study have been applied then toTitan, which have a more reduced atmosphere, made of N2 and CH4, but, which contained also oxygenated trace species: principally CO. The addition of CO in the reactive medium involves also a coupling between the chemistry of O and the C, N, H chemistry currently considered for Titan. Finally I propose and investigate experimentally two phenomena, which may involve a chemical evolution of the aerosols of Titan during their sedimentation to the surface. First, an exposition of tholins to VUV photons, characteristic of the thermosphere of Titan, involves a selective depletion of amines function in favor of aliphatic functions. Second, an irradiation by UV photons of condensed species at the surface of tholins involves a reactivity of the solid species in interaction with the tholins, changing their chemical composition

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Brissaud, Quentin. "Modélisation numérique des ondes atmosphériques issues des couplages solide/océan/atmosphère et applications". Thesis, Toulouse, ISAE, 2017. http://www.theses.fr/2017ESAE0016/document.

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Resumen

Cette thèse se penche sur la propagation d’ondes au sein du système coupléTerre-océan-atmosphère. La compréhension de ces phénomènes a une importance majeure pour l’étude de perturbations sismiques et d’explosions atmosphériques notamment dans le cadre de missions spatiales planétaires. Les formes d’ondes issues du couplage fluide-solide permettent d’obtenir de précieuses informations sur la source du signal ou les propriétés des milieux de propagation. On développe donc deux outils numériques d’ordre élevé pour la propagation d’ondes acoustiques et de gravité. L'u en différences finies et se concentre sur le milieu atmosphérique et la propagation d’ondes linéaires dans un milieu stratifié visqueux et avec du vent. Cette méthode linéaire est validée par des solutions quasi-analytiques reposant sur les équations de dispersion dans une atmosphère stratifiée. Elle est aussi appliquée à deux cas d’études : la propagation d’ondes liée à l’impact d’une météorite à la surface de Mars (mission NASA INSIGHT), et la propagation d’ondes atmosphériques liées au tsunami de Sumatra en 2004. La seconde méthode résout la propagation non-linéaire d’ondes gravito-acoustiques dans une atmosphère couplée, avec topographie, à la propagation d’ondes élastiques dans un solide visco-élastique. Cette méthode repose sur sur le couplage d’une formulation en éléments finis discontinus, pour résoudre les équations de Navier-Stokes la partie fluide, par éléments finis continus pour résoudre les équations de l’élastodynamique dans la partie solide. Elle a été validée grâce à des solutions analytiques ainsi que par des comparaisons avec les résultats de la méthode par différences finies
This thesis deals with the wave propagation problem within the Earth-ocean-atmosphere coupled system. A good understanding of the these phenomena has a major importance for seismic and atmospheric explosion studies, especially for planetary missions. Atmospheric wave-forms generated by explosions or surface oscillations can bring valuable information about the source mechanism or the properties of the various propagation media. We develop two new numerical full-wave high-order modeling tools to model the propagation of acoustic and gravity waves in realistic atmospheres. The first one relies on a high-order staggered finite difference method and focus only on the atmosphere. It enables the simultaneous propagation of linear acoustic and gravity waves in stratified viscous and windy atmosphere. This method is validated against quasi-analytical solutions based on the dispersion equations for a stratified atmosphere. It has also been employed to investigate two cases : the atmospheric propagation generated by a meteor impact on Mars for the INSIGHT NASA mission and for the study of tsunami-induced acoutic and gravity waves following the 2004 Sumatra tsunami. The second numerical method resolves the non-linear acoustic and gravity wave propagation in a realistic atmosphere coupled, with topography, to the elastic wave propagation in a visco-elastic solid. This numerical tool relies on a discontinuous Galerkin method to solve the full Navier-Stokes equations in the fluid domain and a continuous Galerkin method to solve the elastodynamics equations in the solid domain. It is validated against analytical solutions and numerical results provided by the finite-difference method

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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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Pang, Hailong. "Dépoussiérage électrostatique pour les particules submicroniques en atmosphère usuelle (Terre) et raréfiée (planète Mars)". Université Joseph Fourier (Grenoble), 2006. http://www.theses.fr/2006GRE10272.

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Resumen

Ce travail concerne la manipulation de particules submicroniques au-dessus de panneaux solaires par les dépoussiéreurs électrostatiques et par les rideaux électriques à onde stationnaire en atmosphère usuelle (Terre) et raréfiée (Planète Mars) ainsi que l'étude de l'influence de la turbulence sur l'efficacité de collecte de la poussière dans les électrofiltres. A partir de la détermination des caractéristiques des décharges électriques dans l'air et dans le gaz carbonique à pressions variées, un dépoussiéreur électrostatique particulier est conçu et réalisé pour être utilisé dans les conditions de l'atmosphère de Mars et protéger les panneaux solaires du dépôt de poussière. Une autre technique, celles des rideaux électriques à onde stationnaire, est étudiée en vue d'enlever les couches de poussière déposées. Il est montré que ce sont des décharges à barrière diélectrique qui permettent de charger et de soulever les particules qui sont ensuite éjectées de la zone soumise au champ électrique. Ces deux techniques pourraient augmenter substantiellement la durée de vie des panneaux solaires sur Mars dans les conditions idéales en atmosphère calme. Mais en présence de vents ou de tempêtes leur efficacité paraît très limitée. Les expériences sur l'influence de la turbulence de l'écoulement gazeux dans les électrofiltres ont confirmé que la collecte des poussières diminue quand le taux de turbulence augmente. Le résultat le plus original obtenu en étudiant l'influence de la concentration en particules du gaz empoussiéré porte sur l'origine de la turbulence dans les électrofiltres qui est due principalement à l'action de la force de Coulomb sur les fines particules chargées dont la vitesse de migration sous l'effet du champ est faible
This work concerns the handling of submicron particles above solar panels using electrostatic precipitators and standing-wave electric curtains in usual atmosphere (Earth) and rarefied atmosphere (Mars) as well as the study of the influence of turbulence on the collection efficiency of dust in electrostatic precipitators. From the determination of electric discharges characteristics in air and carbon dioxide under various pressures, a particular electrostatic precipitator is designed and built up to be used under the conditions of Mars atmosphere in order to hinder or reduce the dust deposition on the solar panels. Another technique, based on standing-wave electric curtains, is studied in order to remove the deposited dust layers. It is shown here that, indeed, dielectric barrier discharges exist which make it possible to charge and to lift the particles that then escape from the zone subjected to the electric field. These two techniques should substantially increase the life-time of solar panels on Mars under the ideal conditions of calm atmosphere. But in the presence of winds or storms their efficiency appears to be very limited. Experiments on the influence of turbulence of the gas flow in the electrostatic precipitators confirmed that the dust collection decreases when the rate of turbulence is increased. The most original result obtained through the study of the influence of particles concentration of dusty gas deals with the origin of turbulence in electrostatic precipitators : turbulence is mainly due to the action of the Coulomb force on the space charge associated with the fine particles whose drift velocity under the effect of the field is low

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Vialatte, Anne. "Effets des entrées énergétiques sur les composés azotés dans la haute atmosphère de la Terre". Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAY066/document.

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Resumen

La météorologie de l’espace est un domaine dédié à l’étude de l’impact des variations de l’activité solaire sur l’environnement spatial de la Terre. Celles-ci peuvent avoir des conséquences importantes sur les technologies humaines, comme les réseaux de lignes haute-tension ou les systèmes de télécommunication par satellites. Ces mêmes variations sont également à l’origine des aurores, phénomènes observés dans la haute atmosphère de la Terre au niveau des pôles, au pied des lignes de champ magnétique. Elles vont pouvoir nous servir de traceur dans l’étude des particules so- laires piégées dans l’environnement spatial de notre planète.Les émissions aurorales, complexes, de part leur étalement et différen- ciation en altitude et de leur diversité spectrale, restent un challenge ob- servationnel.Les émissions atomiques aurorales sont bien documentées, mais ce n’est pas toujours le cas des émissions moléculaires, qui sont pourtant une source d’information potentielle sur les précipitations énergétiques prove- nant de la magnétosphère. C’est dans ce contexte que se place la définition de la mission du nanosatellite ATISE (Auroral Thermospheric and Ionosphe- ric Spectrometer Experiment), développé au Centre Spatial Universitaire de Grenoble. Il aura pour but l’observation de la haute atmosphère terrestre via l’acquisition de spectres dans le proche UV et le visible.Le diazote N2 et son ion N2+ font partie des composés majoritaires de l’atmosphère, et sont donc un choix cohérent afin de définir l’observabilité des émissions moléculaires. Le monoxyde d’azote NO est une espèce mino- ritaire dans la thermosphère, mais va avoir un rôle clé dans la destruction d’ozone stratosphérique, et donc dans la problématique du dérèglement climatique.Les émissions de ces composés, et notamment leurs profils verticaux ainsi que intensités ont été étudiées grâce au modèle TRANS, qui résout l’équation de Boltzmann pour le transport d’électrons. Ceci nous a aidé à caractériser les besoins scientifiques de la mission ATISE. Dans un second temps, l’analyse des résultats du démonstrateur-sol de ce nanosatellite a montré le potentiel de cette mission, bien que certaines spécifications ne soient pas encore atteintes. Enfin, toujours dans cette logique de recherche de nouvelles quantités observables pour la météorologie de l’espace, une dernière partie abordera la polarisation de la lumière aurorale, avec l’étude de la bande à 427,8 nm de N2+
Space weather is the study of the Solar activity’s impact on Earth’s space environment. This is relevant as it may have serious consequences over modern technology, such as high-voltage power lines grids or telecommu- nication systems via satellites. Solar activity is also the phenomenon that causes the aurorae, which can be seen in Earth’s upper atmosphere, at the poles, at the base of magnetic field lines. Due to this aurorae may be used as a proxy for the study of Solar particles trapped in Earth’s magnetic field.Auroral emissions are complex, as they are spread over various altitudes and wide spectral ranges. Therefore, they remain an observational chal- lenge.Emissions from atomic lines transitions in aurorae are well documented and understood, but this is not always the case for molecular emissions. These are a potential source of information on energetic inputs from the magnetosphere. This is the context in which the ATISE (Auroral Thermo- spheric and Ionospheric Spectrometer Experiment) nanosatellite was designed in the Grenoble University Space Center. Its purpose will be to observe Earth’s upper atmosphere through the acquisition of spectra in near-UV and visible domains.Dinitrogen N2 and its ion N2+ are major components of Earth’s atmos- phere at larges altitudes, and therefore a logical choice in order to define molecular emission observability. On the other hand, nitrogen monoxide NO is a minor component in the thermosphere, but has a key role in stra- tospheric ozone destruction, and therefore has important consequences on the climate.Auroral emissions, and more particularly their vertical profiles and in- tensities were studied with the TRANS model, which solves the Boltzmann equation for electron transport in the atmosphere. We used these results to define the scientific requisites for the ATISE mission. In a second phase, we tested and analyzed the results of a ground demonstrator of the instru- mentation that will be found in the nanosatellite. It showed great potential, despite the fact that part of the specifications are not yet fulfilled. Finally, still looking for new observables quantities for space weather, we studied the polarisation of auroral light, with a focus on the 427,8 nm band of N2+

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Jolly, Emilien. "Effet de l’Amplification Arctique sur la circulation atmosphérique des moyennes latitudes et les vagues de froid en hiver à partir de modélisation numérique idéalisée". Electronic Thesis or Diss., Université Paris sciences et lettres, 2020. https://theses.hal.science/tel-03592535.

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Resumen

L’Amplification Arctique (AA) correspond au réchauffement atmosphérique plus fort dans l’Arctique qu’aux latitudes moyennes, et ses effets sur la circulation atmosphérique sont discutés. Son impact sur les ondes de Rossby et les vagues de froid en hiver aux latitudes moyennes est analysée en utilisant un modèle quasi-géostrophique sec à 3 niveaux sur la sphère, avec orographie. D’abord l’étude est menée en comparant des simulations longues : l’une correspond à la climatologie hivernale des 30 dernières années, et pour l’autre un schéma d’AA est ajouté. Il est construit à partir d’un composite des hivers les plus chauds dans l’Arctique. Une analyse spectrale montre une diminution de la vitesse de phase des ondes pour les ondes les plus énergétiques. Elle semble liée à un affinement du jet et est accompagnée d’une augmentation modérée de la variance basse fréquence aux latitudes moyennes, ce qui peut augmenter les vagues de froid. Par endroit, cette augmentation compense le réchauffement en terme de nombre de vague de froid. Ensuite, dans un cadre simplifié, sans asymétries zonales, l’impact de la largeur du jet sur les ondes est plus particulièrement étudié. Il apparaît que cet affinement peut être une conséquence de l’AA. Il ralentit la circulation, avec deux conséquences : un ralentissement de la vitesse de phase des ondes, à travers les changements du gradient de vorticité; et un décalage en fréquence de la variance de la haute-fréquence vers la basse fréquence. Enfin, la variabilité du schéma de l’AA, et ses conséquences sur ce raisonnement, sont présentés. Les différentes manières de compter l’AA sont perméables aux influences du reste du changement climatique, qui peut avoir des influences contraires
The Arctic Amplification (AA) is a stronger atmospheric warming in the Arctic than in mid-latitudes, and its effects on atmospheric circulation are discussed. Its impact on Rossby waves and winter cold spells in mid-latitudes is analyzed using a 3-level dry quasi-geostrophic model on the sphere, with orography. First the study is conducted by comparing long simulations: one corresponds to the winter climatology of the last 30 years, and for the other one a AA pattern is added. It is build from a composite of the warmest winters in the Arctic. A spectral analysis shows a decrease in Rossby wave phase speed for the most energetic waves. This appears to be related to a jet narrowing and is accompanied by a moderate increase in low frequency variance at mid-latitudes, which may increase cold spells. This increase can compensate locally the warming in terms of the number of cold spells. Then, in a simplified framework, without zonal asymmetries, the impact of the jet width on the waves is more particularly studied. It appears that this narrowing can be a consequence of AA. It slows down the flow, with two consequences: a slowing down of the phase speed, through changes in the vorticity gradient; and a frequency shift of the variance from high frequency to low frequency. Finally, the variability of the AA pattern, and its consequences on this mecanism, are presented. The different ways of counting AA are permeable to the influences of the rest of climate change, which may have opposite influences

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Garric, Gilles. "Simulation couplée globale : atmosphère, banquise et océan superficiel". Toulouse 3, 1996. http://www.theses.fr/1996TOU30241.

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Les regions polaires representent les principaux puits d'energie de la planete et maintiennent le gradient thermique entre l'equateur et les poles responsable de la circulation generale de l'atmosphere et de l'ocean. Les regions couvertes de glace, jouent, de plus, un role crucial dans l'equilibre energetique et massique de la planete. Les simulations climatiques utilisant des modeles de circulation generale (mcg) doivent donc representer ces regions de maniere adequate pour etudier fidelement les changements climatiques d'origine anthropique. La litterature presente peu d'etudes detaillees de la simulation climatique des regions polaires et de leurs interactions avec l'atmosphere. Le travail dans cette these consiste a developper un modele couple a partir d'un mcg atmospherique (mcga) et d'un modele de banquise-ocean superficiel. Le cycle saisonnier d'une experience menee avec ce nouveau modele couple est analyse. Le mcga est tout d'abord etudie dans sa version decouplee et une analyse detaillee des regions polaires est effectuee. Une experience menee avec le modele de banquise-ocean superficiel force par les conditions atmospheriques du mcga simule un faible volume de glace de mer, une insuffisante etendue de banquise et une glace trop compacte. Comparee a cette derniere, une experience couplee menee sur 5 ans produit des temperatures plus realistes, un volume de glace plus important et une couverture de banquise plus etendue. Le modele couple simule toutefois une banquise trop compacte. Les taux de production de glace sont analyses dans les deux simulations

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Seoane, Corral Lucía. "Interprétation géophysique du mouvement du pôle : apport des observations de géodésie spatiale, de météorologie, d'océanographie et d'hydrologie". Observatoire de Paris (1667-....), 2010. https://theses.hal.science/tel-01958536.

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L'excitation du mouvement du pôle provient principalement du transport de masse dans l'atmosphère et les océans. A présent le mouvement observé n'est pas parfaitement expliqué, que ce soit dans le domaine saisonnier d'une part ou à l'échelle diurne d'autre part. Notre effort s'est porté sur l'oscillation de Chandler ainsi que sur les variations de période inférieure à 50 jours et diurnes, pour lesquelles subsistent de nombreuses zones d'ombre. Les redistributions de masse atmosphériques et océaniques expliquent bien l'irrégularité du terme Chandler et le mouvement rapide de périodes comprises entre 3 et 50 jours. Cependant, des divergences importantes persistent à l'échelle diurne. Par ailleurs, les redistributions d'eau douce jouent un rôle important mais, la complexité et le manque d'observations des processus hydrologiques rendent leur modélisation imprécise. Les modèles actuels doivent donc être validés et confrontés au mouvement du pôle observé. Nous montrons que la prise en compte des modèles hydrologiques, ajoutés aux effets atmosphériques et océaniques, améliore le bilan saisonnier et à longue période. Le problème reçoit depuis quelques années un éclairage nouveau grâce à la mission Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE). Quatre centres d'analyse fournissent des séries de variations temporelles des harmoniques sphériques C20, C21 et S21 du champ de gravité qui sont proportionnelles aux excitations de la longueur du jour et du mouvement du pôle causées par les fluctuations de masse en surface. Nous avons analysé les dernières mises à jour. Malgré un niveau de bruit important, leur résidu hydrologique s'accorde bien avec le mouvement du pôle observé
The polar motion excitation is mainly due to the mass transport of the atmosphere and the oceans. So far, the observed motion is not fully explained from seasonal to diurnal scales. Our effort has focused on the Chandler wobble as well as fluctuations with period smaller than 50 days and diurnal variations, which remain still partially unexplained. We show that the atmospheric and oceanic mass redistributions are the principal causes of the Chandler wobble irregularities and the rapid polar motion of periods between 3 and 50 days. However, major differences persist at diurnal scales. Moreover, the redistributions of the continental water are important but, modelling those processes is imprecise due to the complexity and lack of observations of terrestrial hydrology. Current models must be then validated and compared to the observed polar motion. We show that the hydrological models, coupled with oceanic and atmospheric effects, improve the seasonal and long term mass balance. Thanks to space mission Gravity Discovery and Climate Experiment (GRACE), the total mass redistribution on the Earth can be determined with a different approach. Four analysis centers provide temporal variations of spherical harmonics C20, C21 and S21 of the gravity field that are proportional to the length of day and polar motion excitations caused by surface mass changes. We have analized the latest updates of these series. Despite a significant level of noise, their hydrological residual matches reasonably well the observed polar motion

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Bernard, David. "Etude des émissions thermosphériques des planètes telluriques pour la caractérisation d'exoplanètes". Thesis, Grenoble, 2014. http://www.theses.fr/2014GRENY020/document.

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Resumen

Depuis la découverte de la première exoplanète en 1995 par Mayor et Queloz, le nombre de planètes extrasolaires découvertes n'a cessé d'augmenter, pour dépasser les 1000 planètes à la fin de l'année 2013. Depuis le début des années 2000, la détection s'est accompagnée d'une volonté de caractérisation de l'atmosphère des exoplanètes. Les méthodes utilisées jusqu'ici sont la spectroscopie de transit primaire et l'étude des émissions thermiques en transit secondaire ou via l'étude des courbes de phase. L'objet de cette thèse s'inscrit dans cette recherche de caractérisation des atmosphères exoplanétaires, en s'intéressant à une méthode jusqu'ici inexplorée : l'analyse des émissions thermosphériques, i.e. les émissions de la haute atmosphère induites par les entrées énergétiques, flux extrême UV de l'étoile hôte et précipitations électroniques principalement. La première partie de cette thèse s'intéresse aux émissions thermosphériques de la Terre primitive avec une approche basée sur la modélisation. Le but étant la détermination des différentes émissions de la Terre à travers son histoire, afin de disposer de proxies pour la recherche et la caractérisation d'exoplanètes telluriques. Dans un premier temps nous avons calculé l'émission de l'atmosphère primordiale de la Terre irradiée par le Soleil jeune dans la raie Lyman Alpha. Nous avons montré que la raie planétaire, principalement formée par diffusion cohérente, montre un rapport d'émission avec le Soleil de l'ordre de 10-8, inaccessible aux observations, avec les instruments actuels ou de prochaine génération. Ce premier résultat nous à conduit à étudier la faisabilité d'une méthode indirecte de détection d'une couronne dense d'hydrogène autour d'une planète tellurique possédant une atmosphère de CO2 par les émissions des sous-produits de dissociation et d'ionisation de CO2. Les calculs menés sur la raie verte de l'oxygène (état O1S) et le doublet UV de CO2+ (état B2Σu+) ont montré que ces émissions présentaient des contrastes de l'ordre de 10^-12 avec le Soleil dans le cas d'une Terre primitive, et de l'ordre de 10^-6-10^-8 pour une planète tellurique proche d'une naine M. La conclusion générale des ces investigations est que les raies fines (atomiques ou moléculaires) des émissions thermosphériques sont trop faibles pour être détectées par les instruments actuels. Une voie possible serait l'étude des bandes d'émission moléculaires, qui nécessite une meilleure compréhension de la distribution en intensité des différentes bandes à travers le spectre, compréhension qui passe par l'étude expérimentale de ces émissions. C'est dans ce cadre que se situe la deuxième partie de cette thèse, qui s'intéresse à l'analyse spectroscopique de la Planeterrella, simulateur d'aurores boréales initialement développé à des fins pédagogiques. Nous avons réalisé une étude spectroscopique à basse et haute résolution de l'air, afin de caractériser les émissions présentes dans l'expérience d'une part, et aussi de disposer d'un spectre de référence qui servira à terme de test pour un code Monte Carlo développé pour étudier le dispositif expérimental, la caractérisation du dispositif constituant une étape nécessaire pour faire de la Planeterrella un objet d'étude scientifique. Enfin, la spectroscopie basse résolution du CO2 a été réalisée, avec des applications potentielles à Mars
Since the discovery of the first exoplanet in 1995 by Mayor and Queloz, the number of extrasolar planets discovered has continuously grown up, to overtake 1000 planets at the end of 2013. Since the beginning of the 2000's, came with the detection the will to characterize the atmospheres of these exoplanets. Until now, the methods used are the primary transit spectroscopy and the study of the thermal emissions in secondary transit or using phase curves. The purpose of this thesis belongs to that search for characterizing exoplanetary atmospheres, by looking at a method unexplored until now: the study of the thermospheric emissions, i.e. emissions from the upper atmosphere induced by the energetic entries, mainly the extreme UV flux and the electronic precipitations. The first part of this thesis concerns the thermospheric emissions of the primitive Earth with an approach based on modeling. The goal is the determination of the several emissions of the Earth through its history in order to have proxies for the search and the characterization of telluric exoplanets. Initially we calculated the emission of the primary atmosphere of the early Earth under the young Sun in the Lyman Alpha line. We showed that the planetary line in mainly due to coherent diffusion and that the emission ratio between the planet and the Sun in this line is of about 10-8, far from the capabilities of current or next generation instruments. This first result lead us to study the feasibility of an indirect method to infer the presence of dense hydrogen corona surrounding a telluric planet with a CO2-dominated atmosphere, by studying its influence on the emissions of two CO2 by-products. The calculations carried out on the oxygen green line (O1S state) and the UV doublet of CO2+ (B2Σu+ state) showed that theses emissions present contrasts of about 10^-12 with the young Sun in the case of a primitive Earth, and of about 10^-6-10^-8 for a close-in telluric planet around a M dwarf. The general conclusion of the investigations is that the thermospheric emissions of thin (atomic or molecular) lines are too weak to be detected. A possible way could be the study of the molecular bands, of which emissions need to be better understood, especially concerning the intensity distribution of the several bands through the spectrum. This comprehension implies experimental studies of these emissions. The second part of this thesis lies in this scope and concerns the spectroscopic analysis of the Planeterrella, an aurora borealis simulator initially designed for outreach purpose. We made a spectroscopic study at low and high resolution with air, in order to characterize the emissions existing in the experiment, and also to have a reference spectrum which will be a final test for a Monte Carlo code developed to study the experimental device, the characterization of this device being a necessary step for the Planeterrella to become suitable for scientific purpose. Finally, we made a low resolution spectroscopic study of carbon dioxide, with potential applications to Mars

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Grau, Eloi. "Modélisation DART du transfert radiatif Terre-Atmosphère pour simuler les bilans radiatif, images de télédétection et mesures LIDAR des paysages terrestres". Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00841795.

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L'émission et la propagation de la lumière dans les paysages terrestres (i.e. le Transfert Radiatif (TR)) conditionne leur fonctionnement et leur observation par télédétection satellite (radiomètres, Lidar). Les signaux mesurés dépendent de multiples facteurs, à la fois et. La modélisation du TR est potentiellement l'outil idéal pour relier les mesures de télédétection à certaines caractéristiques biophysiques (occupation du sol, biomasse, etc.) des paysages observés, afin d'étudier les surfaces terrestres à partir de mesures satellites, mais aussi pour la préparation des futures missions spatiales dédiées à l'observation de la Terre. Cette thèse présente le modèle Discrete Anisotropic Radiative Transfer (DART) et les améliorations récentes apportées. Ce modèle simule la propagation du rayonnement dans le système "Terre - Atmosphère" à partir de la méthode de suivi de flux ou de la méthode de suivi de photons selon un nombre fini de directions discrètes dans un paysage 3D. Les améliorations que j'ai apportées au modèle DART sont de différents types : j'ai fortement amélioré la modélisation du TR dans l'atmosphère, j'ai introduit la modélisation Lidar à partir d'une modélisation Monte-Carlo pré-existante et j'ai introduit une approche pour modéliser les couverts végétaux avec différents degrés de réalisme. En plus de ces travaux théoriques, j'ai aussi fortement contribué à l'amélioration du code, avec en particulier le passage de code en C++. Finalement, DART est devenu un modèle plus performant et donc plus efficace pour l'étude des surfaces terrestres par télédétection.

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Daloz, Anne Sophie. "Importance du couplage océan-atmosphère sur la sensibilité au réchauffement climatique : impact sur les ouragans". Toulouse 3, 2011. http://thesesups.ups-tlse.fr/2641/.

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Les interactions océan-atmosphère sont primordiales pour les cyclones tropicaux. L'océan fourni aux cyclones tropicaux l'énergie thermique nécessaire a leur maintient. La simulation des interactions entre l'océan et les cyclones tropicaux est donc cruciale et constitue le point central de cette thèse. La première partie présente la version basculée-étirée et couplée du modèle de circulation générale ARPEGE-Climat, développée pour cette thèse. Cette version basculée-étirée sur le bassin Nord Atlantique permet d'atteindre une résolution spatiale comprise entre 60 et 100 km sur cette région, résolution nécessaire quand on souhaite étudier les cyclones tropicaux. Le couplage d'ARPEGE-Climat avec le modèle de circulation général océanique NEMO a de plus permis la prise en compte des interactions océan-atmosphère présentes dans les cyclones tropicaux. Deux types de simulations ont été réalisées, d'une part des simulations couplées et d'autre part des simulations forcées par les températures de surface de la mer de la configuration couplée. La seconde partie s'intéresse à la capacité des modèles de circulation générale du programme d'intercomparaison TC-MIP à représenter l'activité cyclonique et ses précurseurs sur la région principale de développement (Main Development Region en anglais) de l'océan Atlantique Nord. Les modèles de circulation générale éprouvent de réelles difficultés à représenter les cyclones tropicaux dans cette région, certainement en partie à cause de leur faible résolution spatiale, comprise entre 1° et 2. 5°. Des précurseurs de l'activité cyclonique sur la main development region ont tout de même pu être identifiés. Ainsi, on trouve : l'activité des ondes d'est Africaines, les précipitations sahéliennes et plus particulièrement celles qui se produisent sur le Fouta-Djallon, à 11°N, les températures de surface de la mer et le cisaillement vertical du vent horizontal sur la main development region, l'humidité troposphérique au niveau des côtes ouest Africaines. Dans la troisième partie de la thèse, des tests de sensibilité ont été réalisés sur ARPEGE-Climat basculé-étiré et couplé avec NEMO. Ces tests montrent l'importance de la position du pôle d'étirement, du réglage des paramètres du schéma de convection et de la fréquence de couplage. Dans la quatrième partie de cette thèse, les configurations couplée et forcée d'ARPEGE-Climat sont comparées afin d'évaluer l'impact du couplage océan-atmosphère sur l'activité cyclonique dans le bassin Nord Atlantique. Il apparaît que le couplage : modifie la distribution géographique de l'activité cyclonique sur le bassin Nord Atlantique ; modifie l'activité des ondes d'est Africaines, qui elle-même influe sur l'activité cyclonique sur la main development region ; modifie le cycle saisonnier de l'activité cyclonique sur la main development region et, par conséquent, sur la totalité du bassin Nord Atlantique. Cette dernière partie présente aussi les points communs et les différences de sensibilité au réchauffement climatique des configurations couplée et forcée. Les deux configurations présentent : une diminution généralisée, bien que faible, de l'activité cyclonique sur le bassin Nord Atlantique, une diminution de l'activité cyclonique sur le sud du Golfe du Mexique et la mer des Caraïbes, une augmentation de l'activité sur la mer des Sargasses, une intensification des cyclones tropicaux en termes de pression et de vent maximum, une augmentation des pluies cycloniques. Les configurations couplée et forcée présentent aussi certaines différences, notamment en ce qui concerne l'évolution de la distribution de l'activité cyclonique sur la mer des Sargasses ou sur la main development region. Un autre point important est la différence de nature des cyclones tropicaux dans le futur. La configuration couplée montre des différences beaucoup plus marquées dans les changements de nature des cyclones tropicaux
Ocean-atmosphere interactions are essential for tropical cyclones. The ocean provides the energy required to sustain tropical cyclones. The simulation of interactions between the ocean and tropical cyclones is therefore crucial and is the focus of this thesis. The first section introduces the rotated-stretched and coupled version of the general circulation model ARPEGE-Climate, developed for this thesis. This rotated-stretched version achieves a spatial resolution between 60 and 100 km over the North Atlantic basin, resolution required to study tropical cyclones. The coupling of ARPEGE-Climate with oceanic general circulation model NEMO has also allowed taking in consideration ocean-atmosphere of tropical cyclones. Two types of simulations are performed, on the one hand coupled simulations and on the other hand simulations with prescribed sea surface temperatures from the coupled simulation. The second section focuses on the ability of general circulation models from the Intercomparison program, TC-MIP, to represent tropical cyclone activity and its precursors on the main development region of the North Atlantic Ocean. General circulation models have strong difficulties to represent tropical cyclone activity in this region, certainly related to their low spatial resolution, between 1° and 2. 5°. Although, the following precursors of tropical cyclone activity have been identified in this region : African easterly waves activity, Sahelian rainfall and especially those that occurs over the Fouta-Djallon, 11 ° N, sea surface temperatures and vertical wind shear horizontal on the main development region, tropospheric humidity over the African west coast. The third section of the thesis presents sensitivity tests that were performed on ARPEGE-Climate rotated-stretched and coupled with NEMO. These tests show the importance of the stretching pole position, the setting of the convection scheme parameters and the coupling frequency. In the fourth section, the configurations of ARPEGE-Climate coupled and forced are compared to assess the impact of ocean-atmosphere coupling on tropical cyclone activity in the North Atlantic basin. It appears that the coupling : modifies the geographical distribution of cyclone activity over the North Atlantic basin; modifies the activity of African easterly waves, which in turn affects cyclone activity over the main development region; changes the seasonal cycle of tropical cyclone activity over the main development region, and thus on the entire North Atlantic basin. This section also presents the similarities and differences of the sensitivity to global warming of forced and coupled simulations. Both configurations present : an overall decrease, although small, of tropical cyclone activity over the North Atlantic basin, a decrease in tropical cyclone activity in the southern Gulf of Mexico and Caribbean Sea, an increase of tropical cyclone activity in the Sargasso Sea, an intensification of tropical cyclones in terms of pressure and maximum wind, an increase in tropical cyclonic precipitations. The coupled and forced simulations also show some differences, especially regarding the evolution of the distribution of cyclone activity in the Sargasso Sea or the main development region. Another important difference is the nature of tropical cyclone in the future climate. The coupled configuration shows much greater differences on the changes of nature of tropical cyclones

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Ehrenreich, David. "Caractères de planètes extrasolaires : des @observations de planètes géantes en transit aux modèles de planètes de taille terrestre". Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00181150.

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En un peu plus d'une dizaine d'années, plusieurs centaines de planètes ont été découvertes en orbite autour d'étoiles autres que le Soleil. Cependant, en-dehors de leurs masses, peu de choses sont connues sur la nature de ces exoplanètes. Aujourd'hui, nous pouvons commencer à les caractériser plus précisément : à mesurer leurs tailles et, par conséquent, à estimer leurs densités moyennes et esquisser les grandes lignes de leurs structures internes ; à déterminer la présence d'une atmosphère et la composition de celle-ci. Dans cette thèse, nous associons des observations obtenues par différentes techniques à des modèles théoriques pour brosser le portrait d'exoplanètes très différentes. En comparant des observations du télescope spatial Spitzer, dont nous détaillons l'analyse, à un modèle atmosphérique prédictif, nous recherchons de la vapeur d'eau dans l'atmosphère du Jupiter chaud en transit HD189733b. Nous obtenons également des mesures précises des rayons planétaires et stellaires ainsi que du paramètre d'impact à 3,6 et 5,8 microns. Puis, nous utilisons des modèles de structures internes et de disques protoplanétaires pour contraindre la nature d'OGLE2005-BLG-390Lb, une petite planète froide détectée par microlentille gravitationnelle. Nous montrons qu'un océan subglaciaire a pu exister sur cette planète désormais gelée, et étudions la composition possible de la glace. Nous avançons que ces propriétés pourraient être partagées par de nombreuses autres planètes dans la Galaxie. Enfin, nous utilisons un modèle de transmission au limbe pour réaliser des spectres théoriques de planètes de taille terrestre en transit, et concluons que des planètes-océans autour de petites étoiles seraient les cibles les plus adéquates pour une future mission spatiale de caractérisation d'exoplanètes.

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Lambert, Sebastien. "Analyse et modélisation de haute précision pour l'orientation de la Terre". Phd thesis, Observatoire de Paris, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00008856.

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L'accroissement de la précision des techniques de géodésie spatiale et d'astrométrie globale donnant accès à l'orientation terrestre et l'amélioration des systèmes de référence céleste et terrestre requièrent, pour un meilleur profit scientifique, de réaliser une modéli-sation plus précise de la rotation de la Terre. Dans ce but, l'Union Astronomique Internationale a recommandé en août 2000 une paramétrisation plus fine de la rotation terrestre. La première partie de cette thèse est consacrée à la mise en oeuvre des recommandations, dont l'entrée en vigueur était le 1er janvier 2003 et au calcul des modèles adaptés à la nouvelle représentation astrométrique basée sur l'Origine Non-Tournante~: coordonnées célestes du pôle intermédiaire (CIP) et quantité donnant la position de l'Origine Non-Tournante dans le repère céleste (CEO). Les calculs sont basés sur le nouveau modèle de précession-nutation IAU2000A et sur les récentes estimations des paramètres de raccordement des repères de référence (Capitaine, Chapront, Lambert & Wallace 2003, A&A). Une première modélisation de la quantité $s'$ donnant le déplacement de l'origine des longitudes dans le repère terrestre est également réalisée à partir du mouvement du pôle observé (Lambert & Bizouard 2002, A&A). Les couches fluides externes (atmosphère et océans) jouent un rôle majeur dans la partie non-prédictible de la rotation de la terre. Dans la seconde partie de cette thèse, un bilan de ces effets sur les paramètres d'orientation de la Terre est réalisé à partir des données météorologiques les plus récentes. Outre la contribution moyenne de l'atmosphère et de l'océan sur les périodes de temps couvertes par les séries, nous avons étudié la variabilité temporelle de l'excitation périodique et nous montrons sa forte corrélation avec les variations des amplitudes observées dans le mouvement du pôle et la longueur du jour. L'excitation des nutations par les couches fluides reste délicate à estimer en raison de la qualité médiocre des données météorologiques dans le domaine diurne, de l'ordre de grandeur très faible de ces effets et de la forte variabilité de l'excitation. Nous montrons aussi que le moment cinétique de l'atmosphère est affecté par le moment de force lunisolaire, donnant un effet sur la précession de la Terre solide dont la valeur est supérieure à la précision des observations actuelles (Bizouard & Lambert 2001, P&SS). Dans le cadre de l'implémentation du modèle de précession-nutation IAU2000A, il est devenu nécessaire de considérer tous les effets sur l'orientation terrestre dont les amplitudes atteignent quelques dizaines de microsecondes d'arc. Parmi eux, il y a ceux provoqués sur les nutations par les variations de l'ellipticité dynamique de la Terre. Ces dernières induisent, par conservation du moment cinétique de la Terre solide, des changements dans la vitesse de rotation et sont déjà prises en compte dans le Temps Universel (UT1). Elles sont modélisées pour des modèles de Terre plus ou moins raffinés. L'effet de telles variations sur les nutations a été évalué plus récemment sous plusieurs approches présentant des résultats disparates. Dans la troisième partie de cette thèse, nous élucidons les différences et nous déterminons un modèle exhaustif pour une Terre réelle permettant de corriger les angles de nutation (Lambert & Capitaine 2004, A&A).

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Artru, Juliette. "Observations au sol ou par satellite et modélisation des signaux ionosphériques post-sismiques". Paris, Institut de physique du globe, 2001. http://www.theses.fr/2001GLOB0006.

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Depuis 1960 de fortes perturbations de l'ionosphère consécutives à des tremblements de Terre ont mis en évidence le couplage dynamique entre la Terre solide et l'atmosphère. De nombreuses observations de phénomènes associés ont depuis été réalisées, par des mesures au sol ou par satellite. Nous présentons ici une étude de ces phénomènes, fondée d'une part sur la modélisation de ce couplage par les méthodes sismologiques, d'autre part sur le développement de nouveaux outils d'observation adaptés à ce nouveau champ de recherches. Ce travail s'inscrit dans le cadre de la préparation de la mission DEMETER (microsatellite CNES dédié à l'observation des signaux ionosphériques induits par l'activité sismique ou volcanique, dont le lancement est prévu en 2003). La première partie présente les différentes observations en liaison avec le couplage Terre atmosphère, et leur interprétation. La deuxième partie est dédiée à l'établissement d'une extension des méthodes de calcul de modes propres permettant de calculer des sismogrammes synthétiques pour une source et une station situées soit dans la Terre solide, soit dans l'océan ou l'atmosphère. Les synthétiques calculés par sommation de modes, pour une source sismique, montrent un bon accord avec les données fournies par le sondeur Doppler du CEA. La troisième partie présente les travaux réalisés pour développer de nouveaux outils d'observation dans l'ionosphère, notamment au dessus de zones à forte activité sismique, à partir des réseaux GPS denses, tels ceux de Californie ou du Japon. Nous développons enfin en conclusion les perspectives ouvertes par les signaux sismo-atmosphériques, que ce soit dans les champs de la sismologie ou de l'aéronomie

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Reffet, Erwan. "Interaction Surface-Atmosphère en Planétologie Comparée : Application à la formation des dunes". Phd thesis, Université Paris-Diderot - Paris VII, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00656378.

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Dans ce manuscrit, nous nous intéressons aux interactions entre surface et atmosphère et plus spécifiquement à la formation de dunes dans le Système Solaire. Pour mener notre étude, nous procédons à des expériences en laboratoire qui reproduisent des dunes à l'échelle réduite et de manière contrôlée. Ces expériences sont accompagnées d'une étude par modélisation numérique. Ces deux outils nous permettent d'étudier la formation des dunes mais également d'en suivre l'évolution. En utilisant des régimes bimodaux et symétriques de vents, nous mettons en évidence la formation de champs de dunes transverses et de champs de dunes longitudinales pour de faibles et grandes séparations angulaires respectivement. Notre étude montre que la transition entre ces deux domaines se situe proche d'un angle de 90° mais dépend de la période choisie pour le régime de vents par rapport au temps caractéristique d'adaptation des structures. Cette transition est décalée vers les faibles séparations angulaires pour les courtes périodes et s'accompagne d'un mûrissement plus rapide des structures longitudinales. L'étude sur les champs de dunes est approfondie par un travail sur les dunes isolées qui souligne la différence de stabilité des dunes transverses et longitudinales à long terme. Les premières deviennent instables et se cassent en barchanes (ou barchanoïıdes) lorsque l'apport de sable, ou la quantité de sable mobilisable, est trop faible alors que les dunes longitudinales restent stables. Sous ces régimes bimodaux de vents, l'évolution d'un tas de sable aboutit à une grande diversité de morphologies. Des barchanoïdes, dont l'aspect évolue avec l'augmentation de l'angle entre les vents, sont formées pour de faibles séparations angulaires. Pour un angle de 90° une dune en forme de "châtaigne" est modelée et une extension longitudinale se développe pour des angles plus importants soulignant le côté attracteur de la structure longitudinale pour ce domaine de régimes de vents. Enfin, nos résultats permettent d'utiliser les dunes pour contraindre les régimes de vents lorsque des mesures directes ne sont pas possibles. Ainsi, elles représentent une contrainte à l'échelle globale sur Titan et nous donnent des informations locales à la surface de Mars.

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Mombo, Stéphane. "Transferts des métaux et métalloïdes dans le système sol-plante-atmosphère : mécanismes biogéochimiques et conséquences environnement-santé". Thesis, Toulouse, INPT, 2016. http://www.theses.fr/2016INPT0074/document.

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Des pollutions des sols (péri)urbains et urbaines fortement peuplées en métaux et metalloïdes persistants (éco)toxiques sont couramment observées à l’échelle globale. Certains éléments (Se, Cu…) ont des rôles biologiques et par contre d’autres (Pb, Cd…) ont uniquement un impact (éco)toxique qui peut être influencé par leur spéciation et compartimentation qui modifient leurs transferts et biodisponibilité. Dans une optique de gestion des sols et d’alimentation durables, des questions scientifiques pluridisciplinaires sont à creuser concernant : (i) les mécanismes en jeu dans la biodisponibilité et l’impact sur les organismes vivants des éléments inorganiques en lien avec leur spéciation ; (ii) la co-gestion des risques environnement-santé induits par des installations industrielles classées : ICPE en France (ex. usine de recyclage de batteries) avec les riverains qui cultivent des potagers ou les employés. Dans ce contexte, ont été étudiés : (i) le transfert des métaux entre phase solide et solution du sol sous l’influence des vers de terre sur un site ICPE; (ii) le transfert et la bioaccessibilité du Se en conditions contrôlées pour 2 formes chimiques; (iii) le risque sanitaire pour les riverains d’un site ICPE qui jardinent, et les facteurs influant les plombémies des professionnels (étude statistique des données). Une review bibliographique de la qualité du manioc en lien avec les pratiques culturales et culinaires et les caractéristiques de l’environnement a finalement été réalisée pour compléter la démarche « Sciences et Société » de la thèse. L’analyse des différents isotopes du plomb dans les sols aux alentours de l’usine de recyclage a permis de conclure que 84 à 100% du plomb des sols de surface est d’origine anthropique. Un comportement d’évitement des zones les plus polluées en plomb a été observé pour l’espèce de vers de terre A. caliginosa. Le transfert racinaire, la translocation du sélénium vers le maïs et sa bioaccessibilité dans le grain sont plus élevés dans le cas du séléniate (facteur de translocation de 1.1, et bioaccessibilité humaine de 89,3%) par rapport au sélénite (0.13, et bioaccessibilité de 82,7%). L’étude de la qualité des cultures des jardins proches de l’usine (à Bazoches), en relation avec la qualité du sol (faible contamination, pH basique et teneur élevée en matières organiques qui réduisent les transferts) et de l’atmosphère a mis en évidence un transfert atmosphère-plante qui dépend du métal (le Cd est le plus biodisponible) et du végétal. Les concentrations en Pb et Cd suivent respectivement les séquences : [laitue>poireau>céleri>carotte] et [laitue>céleri>carotte>poireau]. Pour réduire l’exposition des populations, un lavage soigneux des productions avant la consommation est préconisé
Pollution of (peri)urban soils by (eco)toxic metal(loid)s is commonly observed on a global scale. Some elements (Se, Cu ...) have biological roles and other (Pb, Cd ...) only have an (eco)toxic impact influenced by their speciation and compartmentalization that can change their transfers and bioavailability. With the perspective of sustainable management of soil and food, multidisciplinary scientific questions are digging for: (i) the mechanisms involved in the bioavailability and impact on living organisms of inorganic elements related to speciation; (ii) the co-management of environmental-health risks from industrial regulated plants (ICPE in France, such as former battery recycling plant) with residents who grow vegetable gardens or employees. In this context, were studied: (1) the transfer of metals between solid phase and soil solution under the influence of earthworms on a ICPE site; (2) the transfer and bioavailability of Se in controlled conditions for two chemical forms; (3) the health risk for the residents with gardening activities near ICPE plant and factors influencing blood lead of professionals (statistical analysis of data). A literature review of the quality of cassava in connection with the cultivation and culinary practices and characteristics of the environment was finally performed to complete the "Science and Society" process of the thesis. From the analysis of different isotopes of lead in the soil around the recycling plant it was concluded that 84 to 100% of lead in surface soils has anthropogenic origin. Avoidance behavior in the most lead polluted areas was observed for A. caliginosa earthworm species. The selenium root transfer, translocation to corn and its bioavailability in the grain are higher in the case of selenate (translocation factor of 1.1, and human bioavailability of 89.3%) compared to selenite (0.13 and bioaccessibility 82.7%). The study of crops quality in the gardens near the ICPE plant (in Bazoches), in relation to atmosphere and soil quality (low Pb contamination, alkaline pH and high organic content that reduce pollutants transfers) highlighted an atmosphere-plant transfer which depends on the metal (Cd is the most bioavailable) and plant species. Pb and Cd concentrations follow respectively the sequences: [lettuce> Leek> celery> carrot] and [lettuce> celery> carrot> leek]. To reduce population exposure, thorough washing of productions before consumption is recommended

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Alibert, Clément. "Contrôles physiques, chimiques et biologiques des flux de gaz à l'interface sol-atmosphère". Thesis, Université Paris sciences et lettres, 2020. http://www.theses.fr/2020UPSLE014.

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La maitrise des flux de gaz du sol vers l’atmosphère est d’importance pour plusieurs questions sociétales à forts enjeux. La mesure et l’extrapolation de ces flux est un exercice complexe du fait de leur variabilité spatiale et temporelle. Cette variabilité est liée aux nombreux processus, souvent intriqués, qui contrôlent le transport des gaz dans les sols et à l’interface sol-atmosphère. Un dispositif novateur a été développé au sein d’une plateforme expérimentale pour permettre l’étude des flux de gaz en surface d’une colonne de sol placée en conditions contrôlées, avec un suivi à long terme et à haute résolution de nombreux paramètres. Les mécanismes physiques, chimiques et biologiques responsables des variations des flux de gaz à l’interface sol-atmosphère peuvent ainsi être appréhendés séparément. Cette étude s’est particulièrement attachée aux effets du métabolisme des plantes (évapotranspiration, respiration et photosynthèse) ainsi qu’à la teneur en eau et à la pression barométrique. Ces mécanismes jouent sur le gradient de pression qui contrôle le transport advectif des gaz. Un flux de gaz constant à la base d’un sol peut ainsi montrer des variations transitoires significatives sur des échelles de temps allant de plusieurs heures à plusieurs jours. Un travail de modélisation numérique a été initié bien qu’aucun code ne soit actuellement en mesure de rendre compte du transport diphasique en présence de fronts air/eau avec évaporation. Les nombreux résultats expérimentaux obtenus permettront de valider les développements nécessaires
Mastering gas fluxes from the soil to the atmosphere is important for several high-stakes societal issues. Measuring and extrapolating these fluxes is a complex exercise due to their spatial and temporal variability. This variability is related to the many, often intertwined, processes that control the transport of gases in soils and at the soil-atmosphere interface. An innovative device has been developed within an experimental platform to study gas fluxes at the surface of a soil column placed under controlled conditions, with long-term, high-resolution monitoring of many parameters. The physical, chemical and biological mechanisms responsible for the variations of gas flux at the soil-atmosphere interface can thus be studied separately. This study focused in particular on the effects of plant metabolism (evapotranspiration, respiration and photosynthesis) as well as water content and barometric pressure. These mechanisms affect the pressure gradient that controls advective gas transport. A constant gas flow at the base of a soil can thus show significant transient variations on time scales ranging from several hours to several days. Numerical modelling has been initiated although no code is currently able to account for two-phase transport in the presence of sharp air/water fronts and evaporation. The numerous experimental results will be used to validate the necessary developments

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Ducroz, François. "Étude de la composition chimique de la basse atmosphère des régions côtières antarctiques". Grenoble 1, 1996. http://www.theses.fr/1996GRE10042.

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L'atmosphère des régions polaires peut être considérée comme une atmosphère de bruit de fond à l'échelle d'un hémisphère et constitue, de ce fait, un terrain privilégié pour appréhender la réponse de l'atmosphère à des phénomènes naturels globaux. Les régions côtières antarctiques sont, elles, particulièrement bien adaptées à l'étude des émissions en provenance de l'océan austral. Un programme d'étude de la chimie de la troposphère a donc débuté à Dumont d'Urville (66°50' sud, 14°01 est) fin 1990. Des prélèvements atmosphériques effectués simultanément à Dumont d'Urville et sur une île éloignée de la station ont montré que les activités humaines sur la base n'influençaient pas de manière significative la collecte atmosphérique. En revanche, la présence d'une avifaune abondante perturbe les concentrations atmosphériques en NH3, NH4+, C2O4-,K+, Ca2+. L'étude des composés soufrés atmosphériques a mis en évidence l'existence d'un fractionnement du au gel de l'aérosol marin durant l'hiver. Ce fractionnement se traduit par un déficit de sulfate et une augmentation du rapport Cl-/Na+. Nous avons pu mettre en évidence la présence d'une perturbation en sulfate durant l'été 1991-92 dans la troposphère des régions côtières antarctiques. Cette perturbation est provoquée par la sédimentation du nuage volacanique émis lors de l'éruption du Cerro Hudson (15 août 1991). Par ailleurs, nous avons montré que la cycle saisonnier de ces composés soufrés est corrélé aux variations saisonnières de l'activité phytoplanctonique dans l'océan austral. De plus, la variabilité géographique des concentrations atmosphériques peut être expliquée par une différence de productivité entre les différents secteurs de l'océan circumpolaire. Enfin, l'étude des composés azotés atmosphériques a montré que les valeurs de NH4 mesurées à Mawson sont certainement influencées par l'activité animale. Les variations saisonnières du nitrate atmosphérique peuvent être provoquées par la sédimentation des nuages stratosphériques polaires.

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Albright, Anna Lea. "The trade-wind boundary layer and climate sensitivity". Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2022. http://www.theses.fr/2022SORUS207.

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La réponse des nuages des régimes d'alizés au réchauffement climatique reste incertaine. Elle soulève notamment la possibilité d'une sensibilité climatique élevée due à une diminution de la fraction nuageuse sous l'effet de l'interaction entre le mélange convectif, la turbulence, le rayonnement et l'environnement à grande échelle. La campagne EUREC4A (Elucidation du rôle du couplage nuage-circulation dans le climat) a apporté de nouvelles observations qui permettent de mieux comprendre la physique des régimes d'alizés, et d'apporter pour la première fois une contrainte sur la rétroaction des cumulus d'alizés basée sur les processus. Je montre d'abord comment les observations EUREC4A permettent d'approfondir la compréhension de la structure verticale caractéristique de la couche limite des alizés et des processus qui produisent cette structure. Elles amènent à revisiter certains aspects des modèles conceptuels et suggèrent un rôle plus actif des nuages dans le maintien de cette structure. Cette compréhension physique est ensuite appliquée à l'évaluation des rétroactions des cumulus d'alizés, montrant que les observations rendent peu plausibles les fortes rétroactions des cumulus d'alizés dans le réchauffement climatique
The response of trade-wind clouds to warming remains uncertain, raising the specter of a large climate sensitivity. Decreases in cloud fraction are thought to relate to interplay among convective mixing, turbulence, radiation, and the large-scale environment. The EUREC4A (Elucidating the role of cloud-circulation coupling in climate) field campaign made extensive measurements that allow for deeper physical understanding and the first process-based constraint on the trade cumulus feedback.I first use EUREC4A observations to improve understanding of the characteristic vertical structure of the trade-wind boundary layer and the processes that produce this structure. This improved physical understanding is then applied to the evaluation of trade cumulus feedbacks. Ideas developed support new conceptual models of the structure of the trade-wind boundary layer and a more active role of clouds in maintaining this structure, and show little evidence for a strong trade cumulus feedback to warming

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Guilhermet, Julien. "Water Soluble HUmic LIke Substances dans la moyenne et basse troposphère Européenne : caractérisation et évolution passée". Phd thesis, Université de Grenoble, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00843021.

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Les aérosols atmosphériques jouent un rôle important à la surface de la Terre. Ils influencent les propriétés radiatives de l'atmosphère et représentent des composés importants pour les questions de qualité de l'air et de santé publique dans les régions polluées. Suite à la forte diminution de la pollution soufrée survenue au cours des trois dernières décennies, l'aérosol organique représente maintenant une part importante de l'aérosol atmosphérique. Cette fraction a une nature complexe et jusqu'à présent, moins de la moitié de ses constituants chimiques ont été identifiés. La fraction soluble des HUmic LIke Substances (HULISWS) représente une des familles importantes de l'aérosol organique soluble avec une contribution en masse comprise entre 20 et 50%. L'objectif de cette thèse est de développer une méthode de mesure des HULISWS dans la glace. L'étude de ces archives environnementales, ici une carotte de glace extraite au col du Dôme (4250 m, massif du Mont-Blanc, France), permet de remonter aux concentrations en HULISWS en Europe au cours de la période 1920-1988. L'étude des concentrations et de l'absorbance spécifique des HULISWS dans la carotte de glace a permis d'identifier deux sources distinctes suivant la saison et de suivre leur évolution au cours du XXème siècle. Les HULISWS sont issus de la combustion du bois en hiver, leur absorbance est forte et leurs concentrations sont faibles et stables tout au long du XXème siècle. En été, les HULISWS sont formés par des processus secondaires ayant pour précurseurs des espèces biogéniques organiques, leur absorbance spécifique est plus faible qu'en hiver et leurs concentrations plus fortes. Les teneurs estivales en HULISWS montrent une stabilité entre 1920 et 1950 puis une tendance à l'augmentation entre 1951 et 1970 associée vraisemblablement à une augmentation des émissions de composés organiques volatils depuis la biosphère.

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Carrillo-Avila, Eugenio. "Modélisation des transferts hydriques dans le système sol-plante-atmosphère : application à la plaine de la Bièvre (Isère)". Université Joseph Fourier (Grenoble), 1995. http://www.theses.fr/1995GRE10026.

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Le memoire est relatif a la modelisation mecaniste des transferts hydriques dans le systeme sol-plante-atmosphere. Dans une premiere partie (chapitre i), sont presentees les considerations theoriques sur lesquelles est fonde le modele utilise, qui est ensuite decrit en details dans le chapitre ii. Le chapitre iii presente l'etude experimentale qui a servi de support a la determination des parametres du modele et a sa validation sur de longues series chronologiques de donnees. Par ailleurs, le manque d'informations sur certains parametres relatifs a la plante et aux caracteristiques hydrodynamiques du sol, ainsi que le souci d'ameliorer les resultats de la modelisation, nous ont conduit a developper et a mettre en uvre une procedure de determination des parametres du modele par methode inverse. Ainsi, le chapitre iv est dedie a la description succincte des principes de la methode utilisee et a la presentation des resultats obtenus lors de son application aux sites etudies: parcelles de sol nu et cultivees en mais irrigue. Pour le cas des sites sol nu, l'application de la methode a permis la determination des parametres sol pour lesquels le modele a reproduit de facon acceptable la variation spatio - temporelle des variables d'etat mesurees: profils de teneur en eau et de potentiel matriciel dans le sol, composantes du bilan hydrique. En outre, en fixant les parametres des relations potentiel matriciel teneur en eau du sol, la methode a permis l'estimation de la conductivite hydraulique du milieu en fonction de son humidite. Pour le cas des sites cultives, la methode inverse s'est averee etre un outil assez performant pour la determination des parametres decrivant le developpement de la culture, en evitant les difficultes inherentes a leur estimation par tatonnement. L'ensemble des resultats montre que le modele utilise, complete par un algorithme d'estimation inverse de certains parametres, conduit a des estimations tout a fait raisonnables tant des composantes du bilan hydrique que des variations spatio temporelles annuelles de l'etat hydrique du sol, et ce aussi bien sur sol nu que sur sol cultive. Il a egalement montre son aptitude a des simulations longue duree, rendues possibles par une parametrisation simple des donnees climatiques de forcage

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Hervo, Maxime. "Etude des propriétés optiques et radiatives des aérosols en atmosphère réelle : Impact de l'hygroscopicité". Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00866936.

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En atmosphère naturelle, l'eau est l'un des facteurs contribuant fortement à la masse des particules d'aérosol. Ceci va fortement modifier les propriétés optiques et radiatives des aérosols. Cet impact a été calculé à partir de plus de 2 ans de mesures sur le site ACTRIS/GAW du Puy de Dôme (PdD, 1565m). La distribution en taille, l'extinction et l'hygroscopicité mesurées au PdD ont été combinées pour calculer les propriétés optiques et radiatives, sèches ou humides. Pour chaque propriété, le facteur d'accroissement hygroscopique (f) a été estimé à l'aide d'un code de Mie. La longue série temporelle a permis de paramétrer l'évolution en fonction de l'humidité des propriétés optiques de différents types d'aérosols. Pour un aérosol d'origine océanique qui s'est mélangé avec des aérosols anthropiques, le coefficient de diffusion augmente plus de 4.4 fois si il est placé à 90% d'humidité. Le forçage radiatif va évoluer en conséquence et sera 2.8 fois plus élevé à 90% d'humidité que pour une atmosphère sèche (1.8 à humidité ambiante). Cette longue série de mesures a également permis de montrer, pour la première fois à notre connaissance, la forte variation saisonnière de ce paramètre. Ce manuscrit présente également une méthode originale pour calculer la masse d'aérosols volcaniques à partir de mesures LIDAR et in situ. Lors de l'éruption du volcan Islandais Eyjafjalla en Mai 2010, la masse d'aérosols volcaniques au dessus de Clermont a été estimée de 655±23μg.m-3.

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Bekaert, David V. "Isotopic constraints on the origin and nature of primitive material in the Solar System and on early Earth". Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2020. http://www.theses.fr/2020LORR0002.

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La Terre s'est formée il y a 4,5 milliards d'années par accumulation de poussières, de roches et de gaz. La composition de ces matériaux primitifs est aujourd'hui enregistrée dans les météorites. Cependant, l'origine des éléments volatils présents dans l'atmosphère (e.g., H, C, N, O) reste incomprise. En combinant des approches expérimentales à l'étude d'échantillons naturels, je me suis intéressé aux objets célestes contenant les ingrédients nécessaires à la formation de l'atmosphère terrestre. Il s'agit principalement des éléments volatils contenus dans la matière organique des météorites et dans la glace des corps cométaires. Afin de reconstituer l'histoire de formation de la Terre et de son atmosphère, j'ai utilisé les gaz nobles (He, Ne, Ar, Kr, Xe) comme traceurs des processus physiques ayant eu lieu dans le Système Solaire jeune et sur la Terre primitive. Bien que les comètes aient significativement contribué à l'apport des gaz nobles lourds de l'atmosphère (~20%), la majorité des autres éléments volatils terrestres (incluant l'eau, le carbone et l'azote) aurait été apportée par des corps dits "chondritiques", similaires aux météorites. Une fois formée, l'atmosphère a évolué au cours des temps géologiques, conduisant à l'établissement des conditions environnementales propices au développement de la vie. Les processus majeurs ayant affecté la masse et la composition de l'atmosphère ancienne se reflètent dans l'évolution isotopique du Xe atmosphérique, de 4.5 Ga à ~2 Ga. Nous étudions la possibilité d'apporter des contraintes sur l'âge des matériaux organiques retrouvés dans les roches sédimentaires plus anciennes que 2 Ga, en utilisant la signature isotopique du Xe qu'ils ont piégé au moment de leur formation. Cette méthode pourrait avoir des implications vis-à-vis de l'âge présumé des plus anciennes traces de vie organique
The Earth formed some 4.5 Ga from the accumulation of dust, rocks and gas. The composition of these primitive materials is today recorded in meteorites. However, the origin of volatile elements within the atmosphere (e.g., H, C, N, O) remains poorly understood. By combining experimental approaches and the analysis of natural samples, I studied the composition of celestial objects comprising the ingredients required for the formation of the terrestrial atmosphere. These mainly correspond to volatile elements trapped in meteoritic organic materials and in the ice of cometary bodies. In order to better understand the timeline of Earth's formation and volatile accretion, I used noble gases (He, Ne, Ar, Kr, Xe) as tracers of the physical processes that occurred in the early Solar System and on primitive Earth. Whilst comets significantly contributed to the heavy noble gas budget of the terrestrial atmosphere (~20%), most of the other terrestrial volatile elements (including water, carbon and nitrogen) would have been supplied to Earth by chondrtitic bodies similar to meteorites. Once formed, the atmosphere evolved over geological periods of time, leading to the establishment of suitable environmental conditions for life to develop. The major processes that affected the mass and composition of the ancient atmosphere can be studied by investigating the isotopic evolution of atmospheric Xe, from 4.5 Ga to ~2 Ga. We investigate the possibility to bring constraints on the age of organic materials isolated from sedimentary ricks older than 2 Ga, using the isotopic signature of the Xe component that was trapped at the time of their formation. This method could have implications regarding the presumed age of the earliest remnants of organic life

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Montagne, Marc. "Relations statistiques et temporelles entre structures magnétiques et structures brillantes de petite échelle dans la photosphère solaire". Toulouse 3, 1996. http://www.theses.fr/1996TOU30237.

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En dehors des regions actives, le champ magnetique a la surface du soleil se trouve principalement sous la forme de tubes de flux verticaux. Ces tubes de flux sont associes aux points brillants du reseau. Ces structures de faible dimension (leur diametre est inferieur a 300 kilometres) sont tres difficiles a detecter. Au cours de leur vie, elles subissent des concentrations qui augmentent leur intensite jusqu'a des niveaux tres eleves de un ou deux kilogauss et deviennent tres brillantes. Pour comprendre le processus de concentration du champ magnetique, une analyse statistique des correlations entre le champ magnetique, l'intensite des structures photospheriques et le champ de vitesse a ete effectuee. Il semble qu'il existe une grande diversite de tubes de flux allant des structures grandes et sombres aux petites et brillantes. L'evolution des elements magnetiques du reseau photospherique, des points brillants qui leur sont associes, ainsi que des granules qui les entourent, a ete etudiee. La bonne resolution spatiale des observations (0,4 seconde d'arc) a permis d'identifier plusieurs points brillants isoles dans le cur de la raie ainsi que les structures magnetiques associees dans les magnetogrammes. La serie temporelle montre que tous les elements magnetiques sont associes a des points brillants, meme si parfois, les deux ne sont pas visibles simultanement. L'hypothese faite par muller et roudier (1992) a ete confirmee: les points brillants sont formes a partir de champ magnetique preexistant sous forme diffuse dans un espace intergranulaire. Nos resultats s'expliquent parfaitement par le modele de tube de flux de steiner et al. (1996), que l'on confirme donc. L'importante luminosite des points brillants semble provenir d'apport d'energie mecanique, en plus du transfert radiatif lateral habituel.

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Capalbo, Fernando. "Titan's upper atmosphere composition and temperature from Cassini-ultraviolet imaging spectrograph stellar and solar occultations". Phd thesis, Université Paris-Est, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00944162.

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L'origine, la distribution et l'évolution des molécules organiques et de la vie sont les principaux sujets d'un domaine scientifique récent appelé astrobiologie. Un sous-thème intéressant de ce vaste domaine est l'identification des composés organiques et des processus chimiques et physiques dans des lieux autres que la Terre. Un objet particulièrement intéressant de ce point de vue est Titan, la plus grosse lune de Saturne et la seule dans le système solaire pour laquelle on observe la présence d'une épaisse atmosphère composée d'azote et méthane (N2 et CH4), et ayant toutes les caractéristiques d'une atmosphère planétaire. Cette atmosphère est depuis longtemps connue pour être riche en composés organiques présentant un grand intérêt pour l'astrobiologie. La mission Cassini-Huygens (NASA-ESA-ASI) a été conçue pour explorer le système saturnien, avec un intérêt particulier pour Titan. Les instruments de Cassini fournissent de grandes quantités d'informations sur l'atmosphère depuis 2004. Ainsi, les données du Spectromètre de Masse d'Ions et de Molécules Neutres (INMS) et du Spectromètre de Plasma de Cassini(CPS) ont montré l'existence de molécules organiques neutres lourdes (jusqu'à 7 atomes de carbone) et des ions lourds (jusqu'à 13000 Da) dans la thermosphère. Les observations effectuées tout au long de la mission ont par ailleurs montré une variabilité atmosphérique complexe en fonction de nombreuses variables comme, entre autres, l'activité solaire ou les interactions avec la magnétosphère de Saturne. Les molécules organiques dans l'atmosphère donnent lieu à une chimie complexe et conduit à la formation d'aérosols organiques dans les couches stratosphériques inférieures. Ces aérosols précipitent à la surface de Titan où ils continuent leur évolution chimique. C'est une des caractéristiques qui font de Titan un objet intéressant du point de vue astrobiologique

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Capalbo, Fernando Javier y Fernando Javier Capalbo. "Composition et température de l'haute atmosphère de Titan à partir des occultations stellaires et solaires mesurées par Cassini-spectrographe d'imagerie ultraviolet". Phd thesis, Université Paris-Est, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00987078.

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Ce projet de thèse porte sur l'étude de la haute atmosphère de Titan à partir de mesures en laboratoire de sections efficaces d'absorption et de l'analyse des données de Cassini-UVIS.La caractérisation de l'instrument et des observations effectuées par UVIS était nécessaire. Les données provenant des canaux ultraviolet lointain (FUV) et ultraviolet extrême (EUV) d'UVIS ont été analysées et corrigées des effets instrumentaux. A partir de l'analyse de huit occultations solaires dans l'EUV, les profils de densité volumique de N2 et CH4 ont été déterminés par une méthode d'inversion avec régularisation. Les températures ont ensuite été obtenues à partir des profils de N2 en supposant une haute atmosphère isotherme. Les occultations stellaires dans le FUV ont été modélisés et une technique de détermination des densités caractérisée. La possibilité de détection de différentes molécules (dont certaines n'avaient jamais été observés par cette technique avant) a été analysée. Puis, en utilisant l'algorithme de minimisation de Levenberg-Marquardt, les profils de densité de colonne pour différents hydrocarbures et de profondeurs optiques pour les aérosols ont été obtenus à partir de données simulés. Les densités de colonne ont été inversées avec une procédure de régularisation afin d'obtenir des profils de densité volumique pour les hydrocarbures et des profils d'extinction pour les aérosols. La procédure a finalement été appliquée à deux occultations stellaires mesurées par UVIS. Les hydrocarbures étudiés sont CH4, C2H2, HCN, C2H4, C4H2, HC3N et C6H6.Les profils issus des occultations stellaires et solaires ont été obtenus pour différentes dates et des différents lieux. Les profils et les températures dérivés ont donc été analysés en fonction des variables géographiques et temporelles : latitude, longitude, date d'observation, etc. La variabilité atmosphérique est discutée à la lumière de ces résultats.Le benzène (C6H6), une molécule détectée dans l'atmosphère de Titan, est particulièrement importante car elle est considéré comme intermédiaire entre le gaz et la formation des particules solides. Des mesures de l'absorption du benzène dans le domaine ultraviolet, à des températures qui couvrent une gamme de température allant de l'ambiante à 215 K, ont été réalisées dans différentes installations internationales. A partir de ces mesures, la section efficace d'absorption du benzène a été déterminée et analysée en termes des transitions observées et en fonction de la température de mesure. Ces résultats ont été utilisés dans le calcul d'abondance de C6H6 dans la thermosphère de Titan comme indiqué dans les paragraphes précédents.En résumé, l'analyse des observations UVIS présentées contribuent à la caractérisation de la haute atmosphère à travers des profils de N2, de températures thermosphériques et des profils de différents hydrocarbures et nitrile. Ces données d'observation aideront à contraindre les modèles photochimiques. Les profils d'abondance donnés en fonction de différentes coordonnées géographiques et temporelles pourront être utilisés pour étudier plus avant la variabilité atmosphérique. Les résultats de ce travail aideront donc à la compréhension de la composition et la dynamique de l'haute atmosphère de Titan. Cette connaissance, combinée avec des informations sur la basse atmosphère et la surface de Titan, aidera à comprendre l'évolution de molécules organiques dans ce corps céleste abiotique voisin.Les résultats de ce travail aideront donc à la compréhension de la composition et la dynamique de la haute atmosphère de Titan. Cette connaissance, combinée avec des informations sur la basse atmosphère et la surface de Titan, aidera à comprendre l'évolution de molécules organiques dans ce corps céleste abiotique voisin

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Qu, Zhipeng. "La nouvelle méthode Heliosat-4 pour l’évaluation du rayonnement solaire au sol". Thesis, Paris, ENMP, 2013. http://www.theses.fr/2013ENMP0040/document.

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Plusieurs méthodes existent pour évaluer de manière opérationnelle l'éclairement solaire au sol à partir d'images acquises par satellite. Durant sa thèse soutenue en 2009 à MINES ParisTech, Oumbe a conçu une nouvelle méthode, Heliosat-4, faisant appel à des modèles numériques du transfert radiatif et à des approximations d'exécution rapide. La présente thèse vise à consolider ces résultats et à effectuer la validation complète de la méthode Heliosat-4. Elle s'inscrit dans une collaboration scientifique internationale dans les projets européens MACC (Monitoring Atmosphere Composition and Climate) et MACC-II.Oumbe a proposé une approximation de l'équation de transfert radiatif s'écrivant alors comme un produit de l'éclairement par ciel clair par un terme d'extinction dû aux nuages. Nous avons établi que les erreurs liées à cette approximation sont très faibles dans les conditions usuelles et qu'elle peut donc être utilisée dans Heliosat-4, ce qui en facilitera l'implémentation informatique ainsi que son fonctionnement opérationnelle.La méthode Heliosat-4 est donc ainsi composé de deux modèles composés d'abaques : McClear pour l'éclairement par ciel clair et McCloud pour l'extinction cet éclairement due aux nuages. A l'aide de mesures in-situ d'éclairements direct et diffus de référence, nous avons analysé finement les performances de Heliosat-4 selon différentes conditions. La qualité de la première version pré-opérationnelle de Heliosat-4 est jugée satisfaisante car elle permet des estimations d'éclairement global avec une précision de l'ordre de celles des méthodes existantes mais des estimations des composantes directe et diffuse sensiblement de meilleure qualité
Several methods have been developed to assess operationally the surface solar irradiance from satellite images. During his PhD thesis presented in 2009 at MINES ParisTech, Oumbe has designed a new method using numerical radiative transfer model and fast approximations. The present PhD thesis aimed at consolidating these results and validating Heliosat-4. This work is the international scientific collaboration framework of the European-funded projects MACC (Monitoring Atmosphere Composition and Climate) and MACC-II.As a foundation of Heliosat-4, Oumbe has proposed an approximation of the radiative transfer equation by a product of clear-sky irradiance and a term describing the cloud extinction. We have established that estimation errors due to this approximation are very small in usual conditions and that this approximation may be adopted. It allows a convenient modular development of Heliosat-4 and eases its future operational use.The Heliosat-4 method is then composed of two abacus-based models: McClear for the irradiance under clear-sky and McCloud for the irradiance extinction due to clouds. With in-situ reference measurements of direct and diffuse irradiance, we have carried out deep performance analysis of Heliosat-4, under different conditions. The quality of this first preoperational version of Heliosat-4 is judged satisfactory as it enables estimations of global irradiance with the same level of quality of other existing methods in literature but also estimations of direct and diffuse irradiances with a noticeable better quality

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Boulet, Gilles. "Modélisation des changements d'échelle et prise en compte des hétérogénéités de surface et de leur variabilité spatiales dans les interactions sol-végétation-atmosphère". Université Joseph Fourier (Grenoble), 1999. http://www.theses.fr/1999GRE10038.

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Ce travail présente et évalue quelques développements méthodologiques de changement d’échelle dans la description des échanges d’eau et d’énergie à la surface des continents. L’étude est motivée par deux objectifs principaux : i) évaluer l’impact dans la modélisation des Transferts S ol-Végétation-Atmosphère (TSVA) de l’hétérogénéité des couverts végétaux et de la variabilité des caractéristiques de l’interface SVA, et ii) proposer des méthodes de transfert des formalismes et des paramètres de l’échelle locale vers l’échelle régionale. Dans un premier temps, nous avons cherché une représentation adéquate de l’hétérogénéité à très petite échelle de la couverture végétale. Les couverts épars sont souvent décrits au moyen de modèles TSVA « double-source » où le substrat et la végétation épigée sont couplés dynamiquement et organisés en deux couches superposées. Un indice de rugosité a été utilisé pour discriminer le taux d’éparsité à partir duquel une description « mosaïque », où substrat et végétation fonctionnent comme de simples sources juxtaposées horizontalement, devient nécessaire. Une Analyse Statistique a ensuite été conduite à l’échelle du paysage et à l’aide du modèle SiSPAT (Simple Soil Plant Atmosphere Transfer model) pour évaluer la sensibilité sur la saison puis l’année des diverses composantes du cycle de l’eau aux variations des paramètres de l’interface SVA. Quelques règles d’agrégation des paramètres pour relier les paramètres locaux à un paramètre « effectif » représentatif de la région ont été vérifiées ou invalidées par cette méthode. Pour régionaliser la représentation m ono-dimensionnelle verticale, les distributions spatiales déterministes et stochastiques du modèle SiSPAT ont enfin été développés puis testés pour un bassin versant Australien au relief peu contrasté. Pour s’affranchir de la complexité analytique du modèle SiSPAT lorsque l’on s’intéresse à la spatialisation des processus, un schéma analytique simple de type capacitif a été construit et partiellement évalué
This study presents and evaluates a few methodologies for scaling the water and energy balance processes at the surface of the continents. The main objectives are i) to evaluate the impact of partial surface vegetation cover and surface parameters variability on the Soil-Vegetation-Atmosphere Transfer (SVAT) modelling and ii) to introduce some scaling methods to link the model formalism and parameters between the point scale and the regional scale ( upscaling). We first tried to find the appropriate representation of patchy vegetated surface functioning (small-scale heterogeneity). Partially vegetated surfaces are classically described by “dual source” SVAT models where standing vegetation and the underlying substrate are organised the one above the other. This proves to be unrealistic when large fractions of bare soil interact directly with the atmosphere. We investigated the threshold value of a roughness index for which the substrate and the vegetation have to be described as a “mosaic”, i. E. Side by side. On a larger scale, a Statistical Analysis has been performed to evaluate the impact of parameter variability on the seasonal and annual water balance for a medium size water catchment located in Australia. Aggregation rules aiming at deriving effective parameters representative of the regional scale have been verified or invalidated. Then the one-dimensional representation of the SiSPAT (Simple Soil Vegetation Atmosphere Transfer) SVAT model has been extended with the help of a stochastic and a deterministic distributions and compared with equivalent hydrological representations. As an alternative to the complexity of the SiSPAT SVAT model, a simple parameterisation of the main land surface processes has been developed and partially evaluated. This analytical scheme holds some promise for scaling applications

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Berthet, Sophie. "Métamorphisme d'une chondrite à enstatite nommée Indarch : implication sur les phénomènes de différenciation planétaire. Application à la Terre". Phd thesis, Université Paris-Est, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00551310.

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Les chondrites à enstatite partagent un réservoir commun de l'isotope de l'oxygène avec la Terre et la Lune. Cette caractéristique soulève la question d'une possible participation de ce type de météorites à la construction de la Terre. Egalement, l'étude des chondrites à enstatite permet d'apporter de nouvelles contraintes pour comprendre plus en détail l'histoire de la différenciation de petits corps planétaires soumis à des conditions réductrices. La première étude expérimentale systématique à haute pression et haute température d'une chondrite à enstatite a ainsi été mise en oeuvre, entre 1 et 25 GPa, et entre 1200°C et 2500°C, couvrant ainsi les conditions de pression et de température du manteau supérieur terrestre. La météorite qui a été choisie pour cette étude s'appelle Indarch. Il s'agit d'une chondrite à enstatite de type EH4. A 1 GPa, l'effet de la fO2 sur les relations de phases de la météorite, ainsi que sur les coefficients de partage entre métal et silicate liquide des éléments S, Si, Cr, Mn, Ni, et Mo est étudié spécifiquement. Les phases silicatées et métalliques subissent de grands changements lorsque la fO2 varie de IW-1.5 à IW-4.5. Des monosulfures contenant les éléments (Fe, Mg, Mn, Ca, Cr) sont présents aux fO2 les plus réduites. La phase métallique de nos échantillons est toujours liquide et comprend deux phases immiscibles riches en fer : l'une pauvre en S et riche en C, et l'autre riche en S et pauvre en C. La phase riche en C est également riche en Si aux fO2 les plus réduites. Les relations de phases d'Indarch ont été déterminées entre 3 et 25 GPa, et entre 1500°C et 2500°C, nous permettant de proposer le premier diagramme de phases en pression et température pour une chondrite à enstatite. La phase métallique est toujours liquide et il s'agit d'un alliage Fe-Ni-S à ces plus hautes pressions. La formation d'un noyau planétaire à basse pression (0 à 5 GPa) sous des conditions très réductrices ne peut expliquer les appauvrissements observés de S dans les manteaux silicatés alors que plusieurs wt% de Si pourront être piégés dans le noyau. En revanche, à plus haute pression, l'incorporation de S dans le noyau sera facilitée sous des conditions plus oxydantes. Finalement, notre étude permet de proposer un modèle d'évolution d'un matériau chondritique en cours d'accrétion sous des conditions rédox variables

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Coudert, Benoit. "Apport des mesures de température de surface par télédétection infrarouge thermique pour la modélisation des échanges d'énergie et d'eau à l'interface sol végétation atmosphère". Phd thesis, Université de Versailles-Saint Quentin en Yvelines, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00151869.

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La température des surfaces naturelles est un terme clé du bilan d'énergie et d'eau à l'interface entre le sol la végétation et l'atmosphère (SVA). Cette variable est accessible par télédétection dans le domaine spectral infrarouge thermique correspondant à une fenêtre atmosphérique pour les mesures spatiales. Dès lors, des mesures fréquentes de celle-ci au niveau du sol ou par satellite comme celles du capteur SEVIRI de MétéoSat8 (MSG) à la résolution du quart d'heure, permettent le suivi continu des échanges de surface. La représentation numérique de ces échanges pour les couverts végétaux par des modèles TSVA comme le modèle SEtHyS, utilisé pour cette étude, peut alors être contrainte par l'assimilation de la température de surface. La spécificité de ce travail de thèse a été de développer une méthodologie basée sur la dynamique de son cycle diurne pour suivre le bilan d'énergie et d'eau à l'interface SVA au niveau de la parcelle agricole puis à l'échelle du paysage hétérogène.

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Carrasco, Nathalie. "Chimie des atmosphères planétaires : de la Terre à Titan , de Titan à la Terre primitive". Habilitation à diriger des recherches, Université de Versailles-Saint Quentin en Yvelines, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00667618.

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La Terre et Titan, plus grand satellite de Saturne, présentent des similarités atmosphériques importantes. Tous deux ont une atmosphère dense d'une pression de l'ordre du bar à leur surface, composée majoritairement d'azote. Une différence majeure de composition atmosphérique les distingue. Le second composé majoritaire est l'oxygène sur la Terre, le méthane sur Titan. L'atmosphère terrestre est par conséquent une atmosphère aux propriétés oxydantes alors que l'atmosphère de Titan est à tendance réductrice. Cette propriété entraîne des schémas d'évolution par photochimie radicalement différents pour les composés organiques volatiles présents dans ces deux atmosphères : une lyse oxydante des squelettes carbonés dans l'atmosphère terrestre, et une croissance organique efficace dans l'atmosphère de Titan. Sur Titan la croissance organique conduit à la formation de particules solides en suspension, créant un brouillard organique qui enveloppe l'ensemble du satellite naturel et qui constitue un matériau chimique complexe d'intérêt prébiotique. Je m'intéresse particulièrement à l'influence des espèces ionisées sur cette croissance organique et envisage de l'étudier dans le cas de la complexification chimique de l'atmosphère terrestre primitive.

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Jana, Ulrike. "Etude des interactions entre la plante Arabidopsis thaliana (L.) Heynh et le ver de terre Aporrectodea caliginosa (Savigny) : application à la phytoremédiation de l'arsenic et de l'antimoine". Phd thesis, Université Paris-Est, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00504377.

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L'arsenic et l'antimoine bien que n'étant pas recensés parmi les polluants majeurs de l'environnement sont souvent retrouvés associés à d'autres contaminants. En France, et plus particulièrement dans la région Auvergne, de nombreux sites miniers où s'effectuait l'extraction de l'antimoine sont désormais à l'abandon. Pouvant présenter des risques pour les populations avoisinantes, leur réhabilitation est donc une mission d'intérêt public. L'idée de ce travail de doctorat est de tester l'effet d'un catalyseur : le ver de terre sur l'efficacité des processus de phytoremédiation. En tant qu'" ingénieurs du sol ", ils sont à la base des processus de pédogénèse et peuvent donc assurer la restructuration du sol. De plus, de nombreuses études ont montré leurs effets positifs sur la production de biomasse végétale. Cependant, les mécanismes moléculaires responsables de cette acroissement de production demeurent méconnus. Un système expérimental novateur, jamais utilisé en Ecologie des Sols et couplant la plante modèle Arabidopsis thaliana (L.) Heynh et Aporrectodea caliginosa (Savigny), un ver de terre endogé commun des régions tempérées, a été mis en place afin de 1) identifier les principales voies métaboliques modifiées en réponse aux vers de terre et pouvant expliquer leurs effets positifs sur la croissance et le développement des végétaux, 2) étudier la nutrition minérale en fer et en phosphate, notamment au niveau des variations d'expression des transporteurs de ces deux éléments, 3) tester ce système pour la phytoextraction de sédiments, issus d'un ancien site minier, contaminés à l'arsenic et à l'antimoine. Les résultats montrent que l'amélioration des processus de minéralisation est déterminante dans l'accroissement de la biomasse d'Arabidopsis thaliana qui se traduit aussi par une élévation des teneurs en azote dans les parties aériennes. Cependant, la présence de phytohormones, produites par des bactéries activées par leur transit dans le ver de terre semble également impliquée dans le renforcement de l'absorption d'azote. A l'échelle moléculaire, les vers entraînent une surexpression du gène HBT, impliqué dans la division cellulaire et semblent diminuer le stress oxydant puisque la quantité de transcrits SOD Cu/Zn diminue. Les résultats montrent de plus que les vers de terre augmentent de façon significative l'absorption et l'accumulation de fer, de phosphate et d'autres minéraux essentiels à la croissance du végétal. Moléculairement, l'augmentation de l'absorption des nutriments se traduit par une augmentation de la transcription de certains gènes codant des transporteurs tels que PHT1.3, qui est un transporteur de haute affinité pour le phosphate. Une augmentation de la transcription et également de l'activité de la protéine FRO2, qui est à l'origine de la chélation et de la réduction du fer a été observée. Dans les feuilles, les vers de terre induisent de manière systémique la surexpression d'un transporteur de phosphate localisé dans les chloroplastes, PHT2.1 et la surexpression de transporteurs du fer appartenant à la famille des NRAMPs, notamment NRAMP1,2 et 6. Dans le contexte d'une problématique de phytoremédiation, l'effet des vers de terre sur la capacité de phytoextraction d'Arabidopsis a été testé et, il ressort clairement de cette étude que les vers de terre permettent une meilleure absorption d'antimoine et d'arsenic. Cependant, ces deux métalloïdes tendent à rester dans les racines et ne sont que faiblement transferrés vers les parties aériennes. Cette formidable augmentation des concentrations en polluants dans les racines entraîne un retard de croissance considérable et affecte, dans une moindre mesure cependant, l'activité photosynthétique et les échanges gazeux d'Arabidopsis. Ainsi, ce travail de thèse a donc tout d'abord démontré la sensibilité aux vers de terre de la plante modèle Arabidopsis thaliana. Ce système expérimental novateur offre de nouvelles possibilités de recherches dans le domaine des études des interactions entre les vers de terre et les plantes, notamment en raison de la grande diversité de mutants d'Arabidopsis. De plus, ce travail a également permis de démontrer le rôle crucial de catalyseur que peuvent jouer les vers de terre en vue d'optimisation des processus de phytoextraction

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Qu, Zhipeng. "La nouvelle méthode Heliosat-4 pour l'évaluation du rayonnement solaire au sol". Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00957358.

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Plusieurs méthodes existent pour évaluer de manière opérationnelle l'éclairement solaire au sol à partir d'images acquises par satellite. Durant sa thèse soutenue en 2009 à MINES ParisTech, Oumbe a conçu une nouvelle méthode, Heliosat-4, faisant appel à des modèles numériques du transfert radiatif et à des approximations d'exécution rapide. La présente thèse vise à consolider ces résultats et à effectuer la validation complète de la méthode Heliosat-4. Elle s'inscrit dans une collaboration scientifique internationale dans les projets européens MACC (Monitoring Atmosphere Composition and Climate) et MACC-II.Oumbe a proposé une approximation de l'équation de transfert radiatif s'écrivant alors comme un produit de l'éclairement par ciel clair par un terme d'extinction dû aux nuages. Nous avons établi que les erreurs liées à cette approximation sont très faibles dans les conditions usuelles et qu'elle peut donc être utilisée dans Heliosat-4, ce qui en facilitera l'implémentation informatique ainsi que son fonctionnement opérationnelle.La méthode Heliosat-4 est donc ainsi composé de deux modèles composés d'abaques : McClear pour l'éclairement par ciel clair et McCloud pour l'extinction cet éclairement due aux nuages. A l'aide de mesures in-situ d'éclairements direct et diffus de référence, nous avons analysé finement les performances de Heliosat-4 selon différentes conditions. La qualité de la première version pré-opérationnelle de Heliosat-4 est jugée satisfaisante car elle permet des estimations d'éclairement global avec une précision de l'ordre de celles des méthodes existantes mais des estimations des composantes directe et diffuse sensiblement de meilleure qualité.

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Auclair-Desrotour, Pierre. "Dissipation des marées thermiques atmosphériques dans les super-Terres". Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016PSLEO015/document.

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Cette thèse traite de la modélisation des marées fluides des planètes telluriques du système solaire et des systèmes exoplanétaires.En premier lieu, nous examinons la réponse de marée des couches atmosphériques, soumises au potentiel de marée gravifique et au forçage thermique de l’étoile hôte du système. Nous proposons un nouveau modèle global prenant en compte les processus dissipatifs avec un refroidissement newtonien, modèle à partir duquel nous traitons la dynamique des ondes de marées engendrées par ces forçages, et quantifions leur dissipation, le nombre de Love et le couple de marée exercé sur la couche atmosphérique en fonction de la fréquence de forçage. Ceci nous permet d'étudier l'ensemble des configurations possibles depuis les planètes au voisinage de la synchronisation telles que Vénus jusqu'aux rotateurs rapides tels que la Terre.En second lieu, nous développons une approche similaire pour les océans de planètes de type terrestre, où la friction visqueuse effective de la topographie est prise en compte, à partir de laquelle nous quantifions la réponse de marée d’un océan global potentiellement profond et sa dépendance à la fréquence d’excitation. Dans ce cadre, et ce grâce à des modèles locaux, nous caractérisons de manière détaillée les propriétés des spectres en fréquence de la dissipation engendrée par les ondes de marées au sein des couches fluides planétaires (et stellaires) en fonction des paramètres structurels et dynamiques de ces dernières (rotation, stratification, viscosité et diffusivité thermique)
This thesis deals with the modeling of fluid tides in terrestrial planets of the Solar system and exoplanetary systems.First, we examine the tidal response of atmospheric layers, submitted to the tidal gravitational potential and the thermal forcing of the host star of the system. We propose a new global model taking into account dissipative processes with a Newtonian cooling, model that we use to treat the dynamics of tidal waves generated by these forcings, and to quantify their dissipation, the Love number and the tidal torque exerted on the atmospheric layer as a function of the forcing frequency. This allows us to study possible configurations from planets close to synchronization such as Venus to rapid rotators such as the Earth.Second, we develop a similar approach for the oceans of terrestrial planets where the action of topography is taken into account thanks to an effective viscous friction. From this modeling, we quantify the tidal response of a potentially deep global ocean and its dependence of the tidal frequency. In this framework, and by using local models, we characterize in detail the properties of the frequency spectra of dissipation generated by tidal waves within fluid planetary (and stellar) layers as functions of the structural and dynamical parameters of these latters (rotation, stratification, viscosity and thermal diffusivity)

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Nguyen, Nguyet Minh. "Caractéristiques des marées dans le Golf du Tonkin". Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00834656.

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Le golfe du Tonkin, située dans la mer de l'Est/la mer de Chine du Sud, est une zone de fort intérêt écologique, touristique et économique. Améliorer notre connaissance de ses processus hydro-sédimentaires (transport de particules en suspension) est d'une grande importance. L'objectif scientifique de cette étude est de revoir les processus physiques dominants qui caractérisent la dynamique des marées dans le golfe du Tonkin en utilisant un modèle à haute résolution et la combinaison de toutes les données disponibles. Une attention particulière est donc accordée à un examen croisé du modèle, des marégraphes et de l'altimétrie en zone côtière, ainsi qu'à l'étalonnage du modèle dérivé d'un ensemble d'expériences de sensibilité aux paramètres. Le bilan d'énergie des marées du golfe (flux d'énergie et de dissipation) est ensuite analysé et ses propriétés de résonance sont évaluées et comparées avec des modèles idéalisés et les observations. Ensuite, la marée résiduelle eulérienne et lagrangienne est évaluée. Enfin, on montre que le mélange de marée ne suffit pas à expliquer les structures frontales observées et associées à des concentrations élevées de chlorophylle.

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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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Gillmann, Cédric. "Habitabilité à long terme des planètes telluriques". Paris, Institut de physique du globe, 2009. http://www.theses.fr/2009GLOB0009.

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Schmechtig, Catherine. "Corrections atmosphériques au dessus des terres émergées : application au capteur ENVISAT/MERIS". Littoral, 2000. http://www.theses.fr/2000DUNK0042.

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Nous présentons dans ce travail les études faites sur un algorithmes opérationnel de corrections atmosphériques au-dessus des terres émergées pour le capteur ENVISAT/MERIS (Medium Resolution Imaging Spectrometer). Dans un premier temps, nous rappelons les bases de cet algorithme fondées sur une inversion des caractéristiques des aérosols au-dessus des cibles de Dark Dense Vegetation (DDV). Puis, nous menons une étude de sensibilité théorique sur les produits de l’algorithme : les réflectances de surface, l’épaisseur optique des aérosols et le coefficient d’Angström qui caractérise la granulométrie. Grâce à cette étude, nous montrons les limitations des approximations et des hypothèses faites, notamment en ce qui concerne l’absorption propre des aérosols et le couplage entre la diffusion moléculaire et la diffusion par les aérosols. Nous illustrons par la suite, les améliorations apportées à cet algorithme pour une meilleure prise en compte de ce couplage lors de l’inversion des caractéristiques des aérosols. Nous proposons également une méthode pour corriger cette inversion des effets de surface : BRDF et effets d’environnement. Finalement, nous présentons une validation préliminaire des produits de niveau 2 de MERIS à partir d’images du capteur IRS/MOS. Ainsi, nous illustrons la continuité des caractéristiques aérosols dans les zones côtières. Puis, nous comparons les produits aérosols aux données AERONET (AErosol RObotic NETwork). Nous montrons ainsi que la mise en place d’une climatologie des aérosols est une condition nécessaire à l’obtention d’un produit aérosol significatif. Enfin, nous obtenons des résultats encourageants avec une bonne stabilité des réflectances de surface après correction atmosphérique
This work presents studies made on an operational algotihms for atmospheric correction over land for the sensor ENVISAT/MERIS (Medium Resolution Imaging Spectrometer). First, we explain the theoretical basis of the algorithm based on the retrieval of the aerosol characteristics above Dark Dense Vegetation (DDV) targets. Then we lead a sensitivity study on the products : the surface reflectances, the aerosol optical thickness, the Angström coefficient which is a parameter of the granulometry. This study shows what are the limits of both approximations and hypothesis, regarding particularly the single scattering. Then we show how we ameliorate the modelling of the coupling during the retrieval of the aerosol characteristics. We also propose a method to correct this retrieval of the surface effects : BRDF or adjacency effects. Finally, we present a preliminary validation of the MERIS level 2 products using images of the sensor IRS/MOS. Then, we illustrate the continuity of the aerosol characteristics in coastal zones. We also compare the aerosol products to AERONET (AErosol RObotic NETwork). This way, we show how necessary it is to set up an aerosol climatology in order to get a representative aerosol product. Then, we get encouraging results regarding the stability of the surface reflectances after atmospheric correction

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Monteil, Caroline. "Écologie de Pseudomonas syringae dans un bassin versant : vers un modèle de transfert : des habitats naturels aux agro-systèmes". Phd thesis, Université d'Avignon, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00916593.

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Caractériser la dissémination des bio-agresseurs est un enjeu majeur pour la gestion et la prédiction des maladies en santé des plantes. Face aux limites des approches usuelles en pathologie végétale, une nouvelle vision a été proposée abordant les paradigmes d'histoire de vie des agents phytopathogènes en dehors des limites du système hôte-pathogène. Parmi ces agents phytopathogènes, les études sur P.syringae sont celles qui ont contribuées le plus à ce nouveau courant de pensée et dont on connaît le mieux l'histoire de vie en relation avec ses réservoirs " non hôtes ". L'espèce est détectée dans de nombreux compartiments du cycle de l'eau, des précipitations jusqu'aux rivières et eaux d'irrigation, en passant par les plantes sauvages et le manteau neigeux. L'ensemble de ces observations ont soulevé de nouvelles questions sur la manière dont P. syringae se dissémine au travers de ces environnements et sur les processus impactant sur la dynamique des populations à l'échelle d'un bassin versant. Ces recherches se sont donc intéressées à ses processus dans des précipitations jusqu'aux cours d'eau alpins dans l'optique d'acquérir des données pour la modélisation des flux de P. syringae. Elles ont mis en évidence les populations résidentes de la litière et la survie sa survie dans le sol, processus jamais identifiés à l'histoire de vie de P. syringae. Elles ont également caractérisé (i) les conditions propices à son transport via les précipitations, (ii) le rôle du manteau neigeux comme réservoir et protecteur des populations des prairies alpines et (iii) ont mis en évidence la chimie de l'eau comme indicateur témoin de la dynamique des populations des les rivières. Ces observations suggérant un transport de P. syringae dans le sol, nous l'avons quantifiée à travers des études de terrain et des simulations en laboratoire.Enfin, l'ensemble des données de ces recherches couplées à des outils SIG et des modèles météorologiques et hydrologiques ont permis de proposé un modèle sur les flux de P.syringae des habitats naturels vers les agro-systèmes.

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Bernardes, Luander. "A Terra como um exoplaneta". Universidade de São Paulo, 2018. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/14/14131/tde-28012019-221107/.

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É notório o fato de que o interesse pela detecção de vida fora da Terra tenha aumentado no mundo científico. A existência de possíveis traçadores biológicos na atmosfera terrestre, a presença de material vivo ou de material orgânico decomposto em superfícies e no mar aumentam as possibilidades de sucesso das pesquisas. A vida na Terra é encontrada em todas as partes, e o planeta está saturado de suas manifestações. O objetivo da presente tese é o desenvolvimento de uma metodologia que ofereça ideias para a detecção de bioassinaturas fora da Terra, particularmente em exoplanetas. Em termos de biologia molecular, a principal assinatura de vida é o DNA (ácido desoxirribonucleico), que organiza e sedia o código genético de todos os seres vivos. Outras moléculas que denunciam a presença de vida são a clorofila, carotenoides, fragmentos de DNA, moléculas orgânicas, etc. Na tentativa de se encontrar bioassinaturas na atmosfera de exoplanetas, um requisito deve ser atendido: a identificação de bandas características que permitam a detecção de um sinal que esteja associado a uma biomolécula complexa, preferencialmente na região do infravermelho, vista em meio aos picos de gases atmosféricos. Sendo assim, uma série de análises espectrais foram realizadas para amostras de DNA/células do micro-organismo extremófilo Halobacterium salinarum, com a finalidade de serem comparadas ao espectro infravermelho, obtido de forma direta da atmosfera terrestre. A pesquisa por marcadores específicos foi realizada a fim de determinar os picos que permitam a detecção desses componentes singulares quando suspensos em gases atmosféricos. Os resultados da pesquisa mostram que a atmosfera terrestre está contaminada com moléculas complexas. Existem 37 absorções em comum quando se compara o espectro da atmosfera terrestre com os espectros de células ou DNA (por exemplo 966, 936, 924, 886 e 866 cm-1). Entre elas, os picos centrados em aproximadamente 1018, 996, 900 e 840 cm-1, denunciam a presença de estruturas biogênicas ligadas à presença de ácidos nucleicos (riboses e grupos fosfatos). Investigou-se, também, a possibilidade de certas assinaturas biológicas serem mascaradas pela presença de gases quando observadas remotamente. A conclusão é que as bandas de gases como o SO2 (1136 cm-1), O3 (1042 e 1124 cm-1) e C2H6 (826 cm-1), podem tornar a detecções de algumas bioassinaturas uma tarefa árdua e até mesmo impossível. Outras perguntas de pesquisa ligadas à determinação da quantidade mínima de material biológico capaz de oferecer um sinal que possa ser identificado e atribuído a um material biológico específico, assim como a possibilidade de determinação de uma banda de absorção apta a servir como fator de calibração foram abordadas. Conclui-se que há possibilidades de se detectar alguma característica biológica mesmo após diluições cobrindo 5 ordens de magnitude (variação de 760 a 0.076 ng/µl). A banda centrada em 893 cm-1 pode ser utilizada para futuras calibrações, pois responde linearmente com a variação da quantidade de material biológico. O resultado da pesquisa mostrou que existem bandas moleculares em comum entre a atmosfera e o material biológico, sendo atribuídas a potenciais marcadores moleculares que, possivelmente, poderão ser detectados de forma remota em futuras missões espaciais.
It is notorious that interest in detecting life beyond Earth has increased in the scientific world. The existence of possible biological markers the terrestrial atmosphere, the presence of living material or organic material decomposed on surfaces and at the sea increase the chances of success of the research. Life on Earth is everywhere and the planet is saturated with its manifestations. The objective of this thesis is the development of a methodology that offers ideas for the detection of bioassinatures outside the Earth, particularly in exoplanets. In terms of molecular biology, the main signature of life is DNA (desoxyribonucleic acid), which organizes and hosts the genetic code all of the living things. Other molecules that denounce the presence of life are chlorophyll, carotenoids, DNA fragments, organic molecules, etc. In an attempt to find bioassinatures in the atmosphere of exoplanets, a requirement must be met: the identification of characteristic bands that allow the detection of a signal associated with a complex biomolecule, preferably in the infrared region, seen in the middle of the peaks of gases atmospheric conditions. Thus, a series of spectral analyzes were performed for DNA samples/cells of the extremophilic microorganism Halobacterium salinarum, to be compared to the infrared spectrum obtained directly from the Earths atmosphere. The search for specific markers was performed in order to determine the peaks that allow the detection of these singular components when suspended in atmospheric gases. The results of the research show that the Earths atmosphere is contaminated with complex molecules. There is a total of 37 common absorptions found in the spectrum of the Earths atmosphere and in Cells or DNA spectra (for example 966, 936, 924, 886 and 866 cm-1). Among them, the peaks centered at approximately 1018, 996, 900 and 840 cm-1, denote the presence of biogenic structures linked to the presence of nucleic acids (riboses and phosphate groups). It was also investigated the possibility of certain biological signatures being masked by the presence of gases when observed remotely. The conclusion is that gas bands such as SO2 (1136 cm-1), O3 (1042 and 1124 cm-1) and C2H6 (826 cm-1) can make the detection of some bioassinatures a difficult task. Other research questions related to the determination of the minimum quantity of biological material can providing a signal capable of being identified and assigned to a specific biological material, as well as the possibility of determining an absorption that could a serving as a calibration factor were addressed . It is concluded that it is possible to detect a same biological characteristic after dilutions covering 5 orders of magnitude (ranging from 760 to 0.076 ng/µl). The band centered at 893 cm-1 can be used for future calibrations because it responds linearly with the variation of the amount of biological material. The research results showed that there are molecular bands in common between the atmosphere and biological material and are attributed to potential molecular markers that may possibly be detected remotely in future space missions.

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Listowski, Constantino. "Modélisation des nuages de dioxyde de carbone (CO2) sur Mars : application aux nuages mésosphériques". Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01023294.

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Les nuages de cristaux CO2 sur Mars sont issus de la condensation du constituant majoritaire de l'atmosphère (95% de CO2). De nombreuses études théoriques suggèrent que ces nuages pourraient avoir une influence sur le climat martien actuel et qu'ils ont sans doute joué un rôle significatif au cours de son évolution passée. Seulement récemment, des contraintes précises sur la taille des cristaux qui les composent et leur opacité ont été obtenues après leur découverte dans la mésosphère. C'est dans ce cadre que nous nous sommes intéressés à la modélisation de ces nuages avec pour ambition de caractériser la microphysique de condensation d'un gaz majoritaire dans une atmosphère raréfiée. Nous avons mis au point un modèle de croissance des cristaux tenant compte de la différence de température entre la surface du cristal et son environnement, différence qui s'avère importante dans le cas d'une vapeur majoritaire. Un modèle de microphysique de ces nuages à une dimension a été ensuite développé pour simuler leur formation dans la mésosphère. Grâce à ce modèle, nous sommes maintenant en mesure d'expliquer les faibles durées de vie ces nuages ainsi que leur comportement diurne. Nous montrons qu'il est possible de reproduire la taille de leurs cristaux, mais pas leur opacité tant que ceux-ci sont supposés se former à partir des particules minérales issues du régolite. Des scénarios d'apport exogène de noyaux de condensation ont été étudiés et ont permis de simuler des nuages plus denses conformes aux observables. Ce nouveau modèle de microphysique est appelé à rejoindre des modèles de climat et de météorologie martiens actuellement en développement.

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Gautier, Thomas. "Experimental simulation of Titan's aerosols formation". Phd thesis, Université de Versailles-Saint Quentin en Yvelines, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00878846.

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Cette thèse traite de l'étude des mécanismes de formation et de la composition d'équivalents d'aérosols de Titan, appelés tholins. L'étude de la phase gazeuse a permis d'identifier différents précurseurs d'aérosols, en particulier des espèces azotées telles que les imines et les nitriles, qui pourraient être un premier pas dans la transition gaz-solide. L'étude des propriétés infrarouge des tholins permet de fournir la dépendance en fonction de la longueur d'onde (du lointain au moyen infrarouge) de l'absorption des tholins. L'étude de la composition chimique des aérosols a permis de remonter à leur structure polymérique des tholins et de détecter la présence d'azote en grande quantité dans leur structure. La dernière partie de cette thèse comporte également une comparaison entre la chimie induite par différentes sources d'énergie De manière générale, cette thèse propose lorsqu'elle est possible une comparaison entre les données obtenues en laboratoire et les observations de Titan.

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Gautier, Thomas. "Experimental simulation of Titan's aerosols formation". Phd thesis, Versailles-St Quentin en Yvelines, 2013. http://www.theses.fr/2013VERS0006.

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Cette thèse traite de l’étude des mécanismes de formation et de la composition d’équivalents d’aérosols de Titan, appelés tholins. L’étude de la phase gazeuse a permis d’identifier différents précurseurs d’aérosols, en particulier des espèces azotées telles que les imines et les nitriles, qui pourraient être un premier pas dans la transition gaz-solide. L’étude des propriétés infrarouge des tholins permet de fournir la dépendance en fonction de la longueur d’onde (du lointain au moyen infrarouge) de l’absorption des tholins. L’étude de la composition chimique des aérosols a permis de remonter à leur structure polymérique des tholins et de détecter la présence d’azote en grande quantité dans leur structure. La dernière partie de cette thèse comporte également une comparaison entre la chimie induite par différentes sources d’énergie. De manière générale, cette thèse propose lorsqu’elle est possible une comparaison entre les données obtenues en laboratoire et les observations de Titan
This thesis studies the formation mechanisms and the composition of Titan’s aerosols analogs, so called tholins. The study of the gas phase allowed identifying several aerosols precursors, especially nitrogen-bearing species such as imines and nitriles. These species may be a first step on the gas to solid transition. The study of the infrared absorbance properties of tholins allowed providing for the first time the wavelength dependence of their linear absorption coefficient from far- to mid-infrared. The investigation on tholins chemical composition allowed to infer their polymeric structure and to detect a large amount of nitrogen in this structure. The last part of the thesis is dedicated to a comparison of the tholins chemistry induced by different energy sources. On a general way, this thesis proposes, when possible, the comparison between data obtained in the lab and actual observations of Titan’s atmosphere

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DI, MATTEO Lorenza. "Study of aerosol scavenging processes in atmosphere". Doctoral thesis, Università degli studi di Ferrara, 2011. http://hdl.handle.net/11392/2389378.

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The aerosol removal has a fundamental role because aerosol has impact on human health, on visibility and act as a condensation center for cloud droplets and ice crystals, changing cloud properties (indirect e�ects on cli- mate). In this work, di�erent removal processes of aerosol have been studies experimentally (thermophoresis, ice nuclei, cloud condensation nuclei and below-cloud scavenging), with the aim to obtain a global study of these processes. Concerning the study of thermophoresis, experiments were per- formed in microgravity conditions, in order to minimize the impact of grav- ity. Particle trajectories and consequently particle velocities were recon- structed by analyzing the sequence of particle positions. Studies on forma- tion of IN and CCN, realized through two experimental campaigns, permit- ted to improve knowledge about these phenomena. Measurements related to CCN reveal diurnal trend with lower values at about midday and higher ones during the night. Measurements of IN reveal a positive correlation between higher supersaturation with respect to ice and water values and ice nuclei number concentration. Finally, indoor and outdoor measurements of aerosol concentrations were carried out; it was found that the aerosol removal is in uenced by rainfall duration.

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Lacan, F. "Les isotopes du fer en tant que traceur des cycles biogéochimiques dans l'océan et à ses interfaces". Habilitation à diriger des recherches, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00848295.

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Le fer est nécessaire à la vie. Alors qu'il se trouve en abondance à la surface terrestre, il est extrêmement rare à la surface de l'océan (quelques nanogrammes par litre d'eau de mer), de sorte qu'il y limite la production primaire dans de nombreuses régions et donc le pompage du CO2 atmosphérique par l'océan. Le cycle océanique du fer est donc un maillon essentiel du système climatique. Alors que depuis une trentaine d'années les biogéochimistes marins ont concentré leurs efforts sur l'étude des concentrations de fer dans l'océan, il est devenu possible, depuis quelques années, d'étudier les isotopes du fer dans l'océan. Nous verrons en quoi ces isotopes nous apportent de nouvelles informations sur les sources de fer à l'océan et sur son cycle au sein de l'océan.

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Flaounas, Emmanouil. "Analyse de la mise en place de la mousson Africaine : dynamique régionale ou forçage de grande échelle ?" Phd thesis, Paris 6, 2010. http://www.theses.fr/2010PA066625.

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La saison des pluies en Afrique de l'Ouest est primordiale pour les populations locales. La mise en place de la mousson (MAO) se produit fin juin et correspond à un affaiblissement global de la convection sur la région puis une transition brutale des précipitations de la côte de Guinée vers le Sahel. C'est le mécanisme responsable de ce « saut » qui est étudié ici à partir d'expériences numériques. La capacité du modèle à aire limitée WRF à reproduire la circulation de la MAO en 2006 a d'abord été évaluée. Différentes paramétrisations de la convection et de la couche limite ont été testées et leur impact sur les simulations analysé. Des tests de sensibilité ont ensuite été effectués pour évaluer le rôle de la dépression thermique saharienne et de la SST (mécanismes proposés dans d'autres études) sur la mise en place de la MAO. Les résultats montrent que la phase de transition dépend plus fortement de la dynamique de grande échelle que des éléments régionaux. Plus précisément, la mise en place de la mousson Indienne libère une onde de Rossby qui se propage vers l'ouest, arrive au dessus de l'Afrique du Nord en favorisant les intrusions de masses d'air sec au dessus de l'Afrique de l'Ouest qui inhibent la convection. En parallèle, le gradient méridien de pression de surface est renforcé et la MAO s'intensifie en advectant de l’humidité au dessus du Sahel. Une fois l'onde évacuée, la convection se réorganise au dessus du Sahel où les conditions thermodynamiques sont favorables. L'utilisation de simulations globales avec LMDz a confirmé le rôle de la mousson indienne sur toute la période 1989-2008 avec cependant des années plus ou moins marquées.

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Campoy, Aurélien. "Influence de l'hydrologie souterraine sur la modélisation du climat à l'échelle régionale et globale". Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00934826.

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Les Modèles de Circulation Générale (MCG) sont des outils permettant l'étude du climat à grande échelle et de ses principales tendances. Les bilans d'eau et d'énergie à la surface des continents y sont calculés à l'aide de modèle de surface continentale (Land Surface Model, LSM). Ces dernières années, l'intérêt d'utiliser un LSM sophistiqué pour modéliser le climat terrestre s'est affirmé, notamment au niveau des régions tempérées qui abritent des zones de transition où l'évapotranspiration est limitée d'une part par l'énergie d'autre part par l'eau disponible. Le site instrumenté du SIRTA mesure de nombreuses variables atmosphériques permettant de valider un modèle climatique en un point. Le SIRTA dispose également de données d'humidité du sol utilisées pour la première fois dans cette thèse. Ces données révèlent la présence d'une nappe perchée, en accord avec une campagne de mesures géophysiques réalisée durant cette thèse. Les données du SIRTA sont confrontées à des simulations régionales qui sont réalisées à l'aide du LSM ORCHIDEE couplé à un modèle atmosphérique. Nous développons la possibilité d'imposer une nappe au sein du sol modélisé par ORCHIDEE, ce qui permet de soutenir l'évaporation en été au SIRTA, en accord avec les observations. Nous explorons différentes hypothèses hydrologiques qui entrainent une augmentation de l'évaporation à l'échelle de l'Europe de l'Ouest et impliquent une augmentation des précipitations ainsi qu'un refroidissement de l'air. Ces hypothèses sont également testées lors de simulations globales afin d'en étudier l'influence sur les caractéristiques du climat et du changement climatique causé par une augmentation de gaz à effet de serre.

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Aleman, Nicolas. "Morphodynamique à l'échelle régionale d'une avant-côte microtidale à barres sédimentaires : le cas du Languedoc-Roussillon à l'aide de la technologie LiDAR". Phd thesis, Perpignan, 2013. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00987008.

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Les littoraux sableux sont des milieux très dynamiques à toutes les échelles de temps et d'espace. De nos jours, ils constituent une zone d'importance stratégique pour l'humanité du fait de son fort poids économique et démographique. Cette thèse a pour objectif d'étudier la morphodynamique de l'avant-côte de la région Languedoc-Roussillon (Méditerranée) à l'échelle pluri-décennale à séculaire. Ce travail est rendu possible par l'utilisation d'un LiDAR topo-bathymétrique aéroporté capable de cartographier de vastes étendues. Les résultats de ce travail montrent qu'il existe une grande variété d'états de plage et de morphologies de barres d'avant-côte. L'organisation de ces états est principalement contrôlée par les caractéristiques sédimentaires, les conditions d'agitation et le contexte géologique. Le budget sédimentaire de l'avant-côte a été étudié à l'échelle séculaire et montre un déficit global de plus de 26 millions de m3 de sédiments. La dynamique des barres d'avant-côte a été analysée à l'échelle pluri-décennale et montre la présence et l'implication de barre d'avant-côte légèrement oblique dans le processus de Net Offshore Migration. Enfin, cette thèse a également mis en avant l'influence des activités anthropiques sur le comportement général de l'avant-côte à l'échelle régionale
The sandy coasts are very dynamic environments at all time and space scales. Today, they constitute an area of strategic importance for humanity because of its strong economic and demographic weight. This thesis aims to study the morphodynamics of the shoreface of the Languedoc-Roussillon region (Mediterranean Sea) at a multi-decadal to secular scale. This work is possible by the use of topo-bathymetric airborne LiDAR able to map large areas. The results of this thesis show that there exist a wide variety of beach and bars states. The organization of these states is mainly controlled by sedimentary characteristics, wave conditions and geological context. The sediment budget of the shoreface was studied at secular scale and indicates an overall deficit of more than 26 million m3 of sediment. Sand bar dynamic was analyzed at a multi-decadal scale and shows the presence and involvement of slightly oblique nearshore bars in the process of Net Offshore Migration. Finally, this thesis has also highlighted the strong influence of human activities on the general shoreface behaviour at the regional scale

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Vitullo, Caterina <1965&gt. "Correlation between cosmic ray induced ionization in atmosphere and clouds". Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2010. http://amsdottorato.unibo.it/2691/1/Tesi_dottoratoVitullo11marzo.pdf.

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Tesis sobre el tema "Terre – Atmosphère"

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