Thèses : « Glaciolgia »

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ROMMELAERE, VINCENT. « Trois problèmes inverses en glaciologie ». Grenoble 1, 1997. http://www.theses.fr/1997GRE10166.

Résumé :

Les questions que se pose le glaciologue peuvent souvent etre identifiees a des problemes inverses. C'est ce qui est illustre dans ce travail a travers trois exemples : ? reconstruction des temperatures du passe : nous essayons de combiner l'information donnee par la composition isotopique de la glace et le profil de temperature mesure a vostok (antarctique). Cette approche suggere que le profil de temperature ne permet pas de donner de meilleure estimation de la temperature du dernier stade glaciaire a vostok que le thermometre isotopique classique. ? reconstruction de la composition de l'atmosphere du passe : lors de la transformation de la neige en glace, des bulles d'air de composition voisine de celle de l'atmosphere sont emprisonnees dans la porosite de la glace. Differents processus naturels peuvent alterer la composition de la bulle et l'interpretation des mesures n'est pas immediate. Nous proposons ici une methode de deconvolution du signal atmospherique prenant en compte les phenomenes de diffusion et de gravitation dans le neve polaire. Nous appliquons ensuite cette methode a l'interpretation des mesures de methane, cfcs et rapport isotopique du methane dans le neve et la glace. ? recontruction des proprietes rheologiques de la glace a grande echelle : les ice-shelves (plates-formes de glace flottantes) constituent avec les ice-streams (fleuves de glace) les elements dynamiques de la calotte antarctique. Leur rheologie est un parametre important a prendre en compte pour predire l'evolution de la geometrie de la calotte antarctique. Nous montrons comment retrouver ce parametre critique a partir d'un modele d'ecoulement et de mesures de terrain, puis nous fournissons une carte de viscosite apparente du ross ice shelf (antarctique de l'ouest). Les techniques d'inversion utilisees pour traiter ces problemes sont classiques dans de nombreux domaines de la geophysique, mais elles sont mal connues des glaciologues. En les appliquant sous une forme simplifiee, nous nous sommes efforces de montrer ce qu'elles peuvent apporter a la glaciologie et quelles sont leurs limites.

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Bremer, Ulisses Franz. « Morfologia e bacias de drenagem da cobertura de gelo da Ilha Rei George, Antártica ». reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 1998. http://hdl.handle.net/10183/1395.

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Résumé :

Esta dissertação investiga feições morfológicas do campo de gelo e geleiras da Ilha Rei George, nas Shetlands do Sul, Antártica, principalmente para determinar variações na posição das frentes de gelo no período entre 1956 e 1995, através de mapas elaborados a partir de levantamentos aerofotogramétricos e imagens de satélites. A posição das frentes de gelo da ilha foram determinadas a partir de três imagens multiespectraisdo satéliteSPOT, de 1988, 1992 e 1995, e comparadas com suas posições obtidas de fotografia aéreas datadas de 1956. Imagens de satélite Landmt MSS, de 1973 e 1979, e ERS-l SAR, de 1992, foram usadas como intrumentos auxiliares no reconhecimento de feições superficiais do campo de gelo e para delimitação de bacias de drenagem em setores onde as imagens SPOT eram de difícil interpretação. Constatou-se que dos 1250 km2 da área da Ilha Rei George, 92,7% são cobertos por massas de gelo, tendo sido identificadas setenta bacias de drenagem glacial. Retração generalizada das frentes de gelo foi observada ao longo de quatro décadas, resultando na perda de aproximadamente 7% da cobertura glacial.

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Lindau, Filipe Gaudie Ley. « Variabilidade do conteúdo iônico da neve e do firn ao longo de um transecto Antártico ». reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2014. http://hdl.handle.net/10183/128022.

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Résumé :

A travessia antártica chileno-brasileira entre Patriot Hills (80º18’S, 81º21’W) e o Polo Sul geográfico, ocorrida no verão de 2004–2005 coletou cinco testemunhos de gelo que tiveram suas camadas mais superficiais analisadas por cromatografia iônica e por espectrometria de massa. Cada uma dessas técnicas determinou os íons Na+, K+, Mg2+, Ca2+, MS-, Cl-, NO3- e SO42- e a razão isotópica δD, respectivamente. Visando interpretar a variabilidade desses parâmetros ao longo do transecto e, também, durante o período abrangido por cada amostra, os testemunhos de gelo foram datados (utilizando a contagem anual de camadas de neve e firn dos parâmetros Na+, nssSO42- e δD) e, na sequência, a taxa média de acumulação anual de neve foi determinada para cada sítio onde os testemunhos de gelo foram coletados. Os aerossóis do sal marinho foram identificados a partir dos registros de Na+ e, nos três sítios mais próximos à costa foram, ainda, registradas deposições de aerossóis provenientes da formação de gelo marinho. Já as espécies ácidas produzidas na troposfera a partir de reações com spray marinho foram as espécies predominantes nos sítios mais continentais. A contribuição biogênica (expressa pelo registro de MS-), assim como, os registros de NO3- responderam a processos pós-deposicionais, de natureza tanto física como química.
Five ice cores collected during the 2004–2005 Chilean-Brazilian Antarctic traverse, from Patriot Hills (80º18’S, 81º21’W) to the South Pole, had their uppermost layers chemically analyzed. The ion chromatography technique measured Na+, K+, Mg2+, Ca2+, MS-, Cl-, NO3- and SO42- concentrations. The mass spectrometry measured δD ratios. In order to interpret the spatial and the temporal variability of these parameters, this work dated the ice cores by counting the annual layers, using Na+, nssSO42- and δD profiles. Then it determined the net mean accumulation rates for each sampling site. The Na+ registers identified sea salt aerosols and sea ice aerosols only for the three sites located closer to the cost. The acid species produced on troposphere by reactions with sea spray predominated at the most inland sites. The biogenic contributions (expressed by MS- registers) as the NO3- concentrations responded to both physical and chemical post depositional processes.

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Junior, Ivo Trosdtorf. « Geologia glacial Permo-Carbonífera (Subgrupo Itararé) no flanco sul do arco de Ponta Grossa, PR ». Universidade de São Paulo, 2002. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44136/tde-29092015-110747/.

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Résumé :

Formas de terreno glaciais de micro e meso-escala (estrias, sulcos, cristas de tilito ou flutes) que ocorrem sobre arenito da Formação Furnas (Devoniano) ou arenito flúvio-glacial e tilito subglacial Subgrupo Itararé (neopaleozóico), configuram, pelo menos, duas extensas paisagens de abrasão glacial de mais de 1.500Km quadrados da área, exumadas e excelentemente preservadas, no flanco sul do arco de Ponta Grossa. Feições sobre o arenito Furnas foram erodidas por geleira deslizando sobre substrato \"duro\"/consolidado; e \"mole\" ou inconsolidado, no caso dos sedimentos neopaleozóicos. O comportamento reológico distinto reflete-se em diferenças nas feições presentes sobre os dois tipos de substrato. Aração subglacial foi o processo erosivo predominante em ambos os casos, ocorrendo sob geleira de base quente e na presença de água de degelo. A despeito do caráter consolidado do substrato Devoniano, formas de terreno glaciais erosivas positivas, tipo rochas moutonnées e dorsos de baleia, não ocorrem na região estudada. Isto deve-se ao fato de a geleira, de base plana, deslocar-se sobre substrato previamente aplainado (peneplano) durante longo período erosivo pré-Itararé, e de composição litológica, inicialmente, homogênea, e de disposição horizontal, que deve ter influenciado a erosão glacial. Estriações são retilíneas e paralelas sobre cada uma das paisagens abrasivas. Entrecruzamento de estriações de orientação diferente sobre a mesma superfície não foram encontradas, indicando formação por um único evento erosivo em cada caso. A orientação média das estriações é de N12W sobre o arenito Devoniano, e N20E sobre depósitos do Subgrupo Itararé, indicando considerável mudança no padrão de fluxo da geleira. Os dois eventos de abrasão glacial foram anteriormente atribuídos a duas distintas \"glaciações\" sucessivas, denominadas, respectivamente, Rio do Salto e Cancela, porém devem corresponder a dois eventos menores de avanço da geleira. Duas exposições de superfícies estriadas, formadas sobre rochas do Subgrupo Itararé, de especial significado em Geologia Glacial pela quantidade e diversidade de feições preservadas, ocorrem sobre arenito flúvio-glacial e glácio-marinho proximal em Palmeira, e diamictitos (tilito de alojamento) em São Luís de Purunã. Neste último local, formas de terreno glaciais deposicionais de pequeno porte, do tipo flute, foram encontradas. Trata-se do primeiro registro destas feições em sucessões glaciais pré-pleistocênicas. A correlação entre essas superfícies e as que se situam sobre rochas do Subgrupo Itararé em outros afloramentos, não está ainda clara. Nos dois casos, as superfícies são múltiplas, refletindo oscilação da margem da geleira neopaleozóica, envolvendo alternância de condições de alta velocidade e erosão, e baixa velocidade e deposição. A despeito de sua origem subglacial não há evidências de deformação intensa por esforço cisalhante. A preservação dessas feições de erosão posterior ocorreu pela deposição de till subglacial e/ou pela sedimentação subaquática de silte. Excelentes exposições do Subgrupo Itararé em Witmarsum permitem distinguir várias sucessões de diamictitos, incluindo tilitos subglaciais e supraglaciais associados a, no mínimo, sete episódios de avanço e recuo da geleira. Durante uma dessas fases, verificou-se a instalação de condições periglaciais, documentadas pela ocorrência de cunhas de areia (sand wedges) e clastos partidos. Intercalações de arenitos marinhos rasos no pacote de diamictitos indicam a ocorrência de eventos marinhos transgressivos pós-glaciais. Depósitos coliniformes de diamictito deformado identificados na seção estudada, são interpretados como morainas de empurrão sazonais, associadas a oscilações da margem da geleira. A preservação dessas formas de terreno constitui registro singular e inédito em sucessões glaciogênicas pré-pleistocênicas. Os diversos ciclos estratigráficos glaciais reconhecidos no Subgrupo Itararé, no flanco sul do arco de Ponta Grossa, são atribuíveis à combinação de episódios de avanço e recuo do lobo glacial Paraná e movimentos glácio iso- e eustáticos. Esses movimentos ocorreram no contexto de eventos tectônicos de maior escala, ligados à evolução tectônica do arco de Ponta Grossa no neopaleozóico.
Landforms of glacial erosion of micro to meso-scale(striae, furrows, flutes)occur on sandstone of the Furnas Formation, and on Fluvio-glacial and subglacial tillite from the Itararé Subgrupo. They make up two superposed extense landscapes of glacial abrasion of over 1.5000Km² of area, exthumed and preserved, on the southern flanck of the Ponta Grossa arch. Features on the Furnas sandstone have been eroded by a glacier flowing on a hard (consolidated) bed, the substratum was soft or inconsolidated on the Paleozoic sediments. The different reologic behavior of the glacier bed is reflected on differences of features present on the two types of glacial substrata. Glacialplowing was the predominant erosional process in both cases, associated to a warm based glacier and presence of subglacial meltwater. In spite its hardness, positive glacial erosional features, as roches moutonnées, whale backs, etc, do not occur on the Devonian sandstone. This is due to the glacier having displaced on a previourly existing peneplain formed during a pre-Itararé Subgroup regional erosional phase, plus the homogenous lithology and horizontal disposition of beds.Striations are rectilinear and parallel on each abraded landscape. Intersection of striae with different directions was not found, indication a single erosional event in each case. The mean direction of striations vary from N12°W to N20°E on the Devonian and late Paleozoic rocks respestively. Sense of glacier movement was toward north. The two glacial erosional events have been assigned to two different successive \"glaciations\", named Rio do Salto and Cancela, but correspond most probably to events of glacier advance.Two exposures of striated surfaces on the fluvio-glacial and glacial-marine beds an on lodgement tilite of Itararé Subgroup in Palmeira and São Luis de Purunã, respectively, exhibit a variety of features and bear special importance in terms of Glacial Geology. In the later outcrop depositional glacial landsforms similar to glacial flutes have also been found. This is the first record of such features in the pre-Pleistocene succession. Correlation between these surfaces and those on top of Itararé elsewhere on the Ponta Grossa arch rocks is not entirely clear. In the two cases above the surfaces are multiple, reflecting oscilation of the glacier margin and alternating conditions of fast flow and erosion and slow flow and deposition. In spite of their subglacial origin, no evidence of strong shear deformation was found. Features were preserved from further erosion by a cover of subglacial till or of a bed of silt eposited on top of striated surfaces. Excellent exposures of Itararé Sbgroup rocks at Witmarsum contain several diamictite successions made up of subglacial and supraglacial tillites resulting from at least seven episodes of advance and retreat of the glacier. During one of those phases periglacial conditions occurred as documented by sand wedges and frost shattered clasts. Intercalation of shallow marine sandstone beds in the diamictite section indicate post-glacial, marine transgressive events. Hill-like deposits of deformed diamictite found in the studied area were interpreted as seasonal push moraines, resulting from oscilation of the glacier margin. Preservation of this type of proglacial landform is unique in pre-Pleistocene glaciogenic successions. The several stratigraphic cycles recognized in the Itararé Subgroup in the study area, have probably been controlled by a combination of advance and retreat of the Paraná glacial lobe and associated glacio eu- and isostatic movements. These movements occurred in the context of larger scale tectonic events, that look place during the tectonic evolution of the Ponta Grossa arch in the late Paleozoic.

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Monnier, Sébastien Fouache Eric Kaiser Brigitte. « Les glaciers-rocheux, objets géographiques ». Créteil : Université de Paris-Val-de-Marne, 2006. http://doxa.scd.univ-paris12.fr:80/theses/th0245655.pdf.

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Martin, Nathan. « Modélisation directe et inverse d'écoulements géophysiques viscoplastiques par méthodes variationnelles - Application à la glaciologie ». Phd thesis, INSA de Toulouse, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00920189.

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Résumé :

Résumé : Un certain nombre d'écoulements géophysiques, tels que les écoulements de glace ou de lave magmatique, impliquent le mouvement gravitaire à faible nombre de Reynolds d'un fluide viscoplastique à surface libre sur un socle rocheux. Leur modélisation fait apparaître des lois de comportement rhéologique et des descriptions de leurs intéractions avec le socle rocheux qui reposent sur des paramétrisations empiriques. Par ailleurs, l'observation systématique de ce type d'écoulements avec une grande précision est rarement possible ; les données associées à l'observation de ces écoulements, principalement des données de surface (télédétections), peuvent être peu denses, manquantes ou incertaines. Elles sont aussi le plus souvent indirectes : des paramètres inconnus comme le glissement basal ou la rhéologie sont difficilement mesurables in situ. Ce travail de thèse s'attache à la modélisation directe et inverse de ces écoulements géophysiques, particulièrement les écoulements de glace, par des méthodes variationnelles à travers la résolution du problème de Stokes pour les fluides en loi de puissance. La méthode de résolution du problème direct (Stokes non-linéaire) repose sur le principe du minimum de dissipation qui mène à un problème variationnel de type point-selle à quatre champs pour lequel on montre l'existence de solutions. La condition d'incompressibilité et la loi de comportement représentent alors des contraintes associées au problème de minimisation. La recherche des points critiques du lagrangien correspondant est réalisée à l'aide d'un algorithme de type lagrangien augmenté, discrétisé par éléments finis triangles à trois champs. Cet algorithme conduit à un important gain tant en temps de calcul qu'en utilisation mémoire par rapport aux algorithmes classiques. On s'intéresse ensuite à la modélisation numérique inverse de ces fluides à l'aide du modèle adjoint et des deux principaux outils associés : l'analyse de sensibilité et l'assimilation de données. On étudie tout d'abord la modélisation rhéologique de ces fluides à travers les deux paramètres principaux de la loi de comportement : la consistance du fluide et l'exposant rhéologique. Des analyses de sensibilité sur ces paramètres définis localement, permettent de quantifier leurs poids relatifs au sein du modèle d'écoulement, en termes de vitesses de surface. L'identification de ces grandeurs est également réalisée. L'ensemble des résultats est résumé comme une méthodologie vers une "rhéométrie virtuelle" pouvant représenter une aide solide à la mesure rhéologique. Le glissement basal, paramètre majeur dans la dynamique de la glace, est investigué selon la même approche. Les analyses de sensibilité mettent en avant une capacité à voir à travers le caractère "filtré" et non-local de la transmission de la variabilité basale vers la surface, ouvrant des perspectives vers l'utilisation des sensibilités pour la définition de lieux d'intérêt pour l'observation et la mesure. Ce glissement basal, modélisation empirique d'un processus complexe et multiéchelle, est ensuite utilisé pour la comparaison avec une méthode inverse approximative courante en glaciologie (méthode négligeant la dépendance de la viscosité à la vitesse, i.e. la non-linéarité). Le modèle adjoint, obtenu par différentiation automatique et évalué par accumulation retour, permet de définir cette approximation comme un cas limite de la méthode inverse complète. Ce formalisme mène à une généralisation du processus d'évaluation numérique de l'état adjoint, ajustable en précision et en temps de calcul en fonction de la qualité des données et du niveau de détail souhaité dans la reconstruction. L'ensemble de ces travaux est associé au développement du logiciel DassFlow-Ice de simulation directe et inverse de fluides viscoplastiques à surface libre. Ce logiciel prospectif bidimensionnel, diffusé dans la communauté glaciologique, a donné lieu au développement d'une version tridimensionnelle.

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Martin, Nathan. « Modelisation directe et inverse d'ecoulements geophysiques viscoplastiques par methodes variationnelles : Application a la glaciologie ». Thesis, Toulouse, INSA, 2013. http://www.theses.fr/2013ISAT0021/document.

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Résumé :

Un certain nombre d’écoulements géophysiques, tels que les écoulements de glace ou de lave magmatique, impliquent le mouvement gravitaire à faible nombre de Reynolds d’un fluide viscoplastique à surface libre sur un socle rocheux. Leur modélisation fait apparaître des lois de comportement rhéologique et des descriptions de leurs intéractions avec le socle rocheux qui reposent sur des paramétrisations empiriques. Par ailleurs, l’observation systématique de ce type d’écoulements avec une grande précision est rarement possible ; les données associées à l’observation de ces écoulements, principalement des données de surface (télédétections), peuvent être peu denses, manquantes ou incertaines. Elles sont aussi le plus souvent indirectes : des paramètres inconnus comme le glissement basal ou la rhéologie sont difficilement mesurables in situ.Ce travail de thèse s’attache à la modélisation directe et inverse de ces écoulements géophysiques, particulièrement les écoulements de glace, par des méthodes variationnelles à travers la résolution du problème de Stokes pour les fluides en loi de puissance.La méthode de résolution du problème direct (Stokes non-linéaire) repose sur le principe du minimum de dissipation qui mène à un problème variationnel de type point-selle à quatre champs pour lequel on montre l’existence de solutions. La condition d’incompressibilité et la loi de comportement représentent alors des contraintes associées au problème de minimisation. La recherche des points critiques du lagrangien correspondant est réalisée à l’aide d’un algorithme de type lagrangien augmenté, discrétisé par éléments finis triangles à trois champs. Cet algorithme conduit à un important gain tant en temps de calcul qu’en utilisation mémoire par rapport aux algorithmes classiques.On s’intéresse ensuite à la modélisation numérique inverse de ces fluides à l’aide du modèle adjoint et des deux principaux outils associés : l’analyse de sensibilité et l’assimilation de données. On étudie tout d’abord la modélisation rhéologique de ces fluides à travers les deux paramètres principaux de la loi de comportement : la consistance du fluide et l’exposant rhéologique. Des analyses de sensibilité sur ces paramètres définis localement, permettent de quantifier leurs poids relatifs au sein du modèle d’écoulement, en termes de vitesses de surface. L’identification de ces grandeurs est également réalisée. L’ensemble des résultats est résumé comme une méthodologie vers une “rhéométrie virtuelle” pouvant représenter une aide solide à la mesure rhéologique.Le glissement basal, paramètre majeur dans la dynamique de la glace, est investigué selon la même approche. Les analyses de sensibilité mettent en avant une capacité à voir à travers le caractère “filtré” et non-local de la transmission de la variabilité basale vers la surface, ouvrant des perspectives vers l’utilisation des sensibilités pour la définition de lieux d’intérêt pour l’observation et la mesure. Ce glissement basal, modélisation empirique d’un processus complexe et multiéchelle, est ensuite utilisé pour la comparaison avec une méthode inverse approximative courante en glaciologie (méthode négligeant la dépendance de la viscosité à la vitesse, i.e. la non-linéarité). Le modèle adjoint, obtenu par différentiation automatique et évalué par accumulation retour, permet de définir cette approximation comme un cas limite de la méthode inverse complète. Ce formalisme mène à une généralisation du processus d’évaluation numérique de l’état adjoint, ajustable en précision et en temps de calcul en fonction de la qualité des données et du niveau de détail souhaité dans la reconstruction.L’ensemble de ces travaux est associé au développement du logiciel DassFlow-Ice de simulation directe et inverse de fluides viscoplastiques à surface libre. Ce logiciel prospectif bidimensionnel, diffusé dans la communauté glaciologique, a donné lieu au développement d’une version tridimensionnelle
Several geophysical flows, such as ice flows or lava flows, are described by a gravity-driven low Reynolds number movement of a free surface viscoplastic fluid over a bedrock. Their modeling involves constitutive laws, typically describing their rheological behavior or interactions with their bedrock, that lean on empirical parameterizations. Otherwise, the thorough observation of this type of flows is rarely possible; data associated to the observation of these flows, mainly remote-sensed surface data, can be sparse, missing or uncertain. They are also generally indirect : unknown parameters such as the basal slipperiness or the rheology are difficult to measure on the field.This PhD work focuses on the direct and inverse modeling of these geophysical flows described by the power-law Stokes model, specifically dedicated to ice flows, using variational methods.The solution of the direct problem (Stokes non-linear) is based on the principle of minimal dissipation that leads to a variational four-field saddle-point problem for which we ensure the existence of a solution. In this context, the incompressibility condition and the constitutive rheological law represent constraints associated to the minimization problem. The critical points of the corresponding Lagrangian are determined using an augmented Lagrangian type algorithm discretized using three- field finite elements. This algorithm provides an important time and memory saving compared to classical algorithms.We then focus on the inverse numerical modeling of these fluids using the adjoint model through two main associated tools : sensitivity analysis and data assimilation. We first study the rheological modeling through the two principal input parameters (fluid consistency and rheological exponent). Sensitivity analyses with respect to these locally defined parameters allow to quantify their relative weights within the flow model, in terms of surface velocities. Identification of these parameters is also performed. The results are synthetized as a methodology towards “virtual rheometry” that could help and support rheological measurements.The basal slipperiness, major parameter in ice dynamics, is investigated using the same approach. Sensitivity analyses demonstrate an ability to see beyond the ”filtered” and non-local transmission of the basal variability to the surface. Consequently these sensitivities can be used to help defining areas of interest for observation and measurement. This basal slipperiness, empirical modeling of a multiscale complex process, is then used to carry on a comparison with a so called “self-adjoint” method, common in glaciology (neglecting the dependency of the viscosity on the velocity, i.e. the non-linearity). The adjoint model, obtained by automatic differentiation and evaluated by reverse accumulation, leads to define this approximation as a limit case of the complete inverse method. This formalism allows to generalize the process of the numerical evaluation of the adjoint state into an incomplete adjoint method, adjustable in time and accuracy depending on the quality of the data and the level of detail required in the identification.All this work is associated to the development of DassFlow-Ice software dedicated to the direct and inverse numerical simulation of free-surface viscoplastic fluids. This bidimensional prospective software, distributed within the glaciological com- munity, serves as a model for the current development of the tridimensional version

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Zana, Fabrice. « La glaciologie : évolution du manteau nival, origine et devenir de l'eau de fonte des neiges ». Paris 5, 1995. http://www.theses.fr/1995PA05P107.

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Michel, Rémi. « Les mesures de mouvements par imagerie sar et leur exploitation en glaciologie et en sismotectonique ». Paris 11, 1997. http://www.theses.fr/1997PA112449.

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Résumé :

L'analyse des images fournies par les satellites radar d'observation de la terre permet de determiner des cartes de deformation du sol qui sont etendues, precises et denses. Ces mesures sont potentiellement utiles dans de nombreux domaines des sciences de la terre et elles sont souvent la seule source d'information disponible. Nous nous sommes interesse a la facon de determiner de telles deformations et a la facon d'exploiter ces mesures dans deux domaines d'application, la glaciologie et la sismotectonique. Deux techniques nous ont permis mesurer les deformations du sol dont l'amplitude est generalement tres inferieure a la resolution des images : la recherche d'un maximum de correlation local des images d'amplitude avec une precision sub-pixel et l'interferometrie radar differentielle. La fonction de correlation des amplitudes exploite l'hypothese que les deformations a mesurer sont basse frequence. La precision obtenue atteint 1/30#e#m#e de pixel rms (soit 20 cm pour le satellite ers). L'interferometrie radar differentielle exploite la difference de phase des images. Une chaine de production d'interferogrammes, comportant un filtre adaptatif original permet de mesurer une composante de la deformation avec une precision centimetrique. L'application de ces techniques au cas d'un couple images sar a trois jours de sir-c nous a permis d'etudier la dynamique du glacier perito moreno. Une carte de la vitesse d'ecoulement bi-dimensionnelle est determinee puis exploitee via un modele afin d'evaluer, avec une precision de 30%, le debit et le taux d'accumulation du glacier. Par ailleurs, une methode d'exploitation des donnees de teledetection pour l'etude des seismes a ete developpee et nous a permis de decrire le mecanisme de la rupture associe au seisme de landers (m#w 7. 2, 06/92, cal). Nous determinons la geometrie des failles et les glissements associes par l'utilisation conjointe des mesures par correlation et par interferometrie radar. Notre demarche et nos resultats sont valides par comparaison a des mesures de terrain.

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Costi, Juliana. « Estimativa do derretimento e descarga de água na porção norte da Península Antártica ». reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2011. http://hdl.handle.net/10183/32625.

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O presente trabalho reconstruiu uma série de 21 anos de derretimento superficial (D) e descarga de água (DA) na porção norte da Península Antártica. Foram utilizados dados de temperatura do ar a 2 m da superfície do projeto de reanálise ERA-Interim, do European Center for Medium Range Weather Forecast (ECMRWF), para o cálculo destas estimativas. Imagens Envisat ASAR classificadas em neve úmida e neve seca em 18 datas no verão de 2006/2007 foram comparadas com a área de derretimento resultante do modelo. Uma equação linear foi ajustada a essas áreas, a qual foi posteriormente utilizada para a correção dos totais anuais da área de derretimento, do derretimento e da descarga de água. Os valores corrigidos foram entre 8% e 22% maiores que os calculados inicialmente, sendo as maiores diferenças em anos de picos negativos nas variáveis modeladas. Os valores máximos de derretimento e descarga de água foram, respectivamente, 7,75 Gt e 3 Gt no ano de 1998/1999. Os mínimos ocorreram no ano 2009/2010, sendo 1,5 Gt e 0,15 Gt. Ambas variáveis apresentaram grande variabilidade interanual. Os meses de janeiro e fevereiro apresentaram o valor médio de derretimento e descarga de água mais elevados (D = 1,4 e 1,5 Gt e DA = 1,4 e 1,3 Gt), bem como os maiores desvios-padrão (Jan=0,3 e Fev=0,6 Gt). Os máximos e mínimos anuais em D e DA em geral acompanham os picos da temperatura média dos meses de verão medidas nas estações meteorológicas presentes no local de estudo. Em termos espaciais, verificou-se que na costa oeste o derretimento e a descarga ficam restritos às regiões costeiras e ilhas. As plataformas de gelo desintegradas durante o período de estudo (Larsen A, Prince Gustav e Larsen B) e suas adjacências foram as mais contínuas áreas de derretimento e descarga de água, que ocorriam de forma persistente e intensa.
A 21-year time series of glacier surface melt and runoff was reconstructed for the northern Antarctic Peninsula. Surface air temperature from the ERA-Interim reanalysis project, carried out by the European Center for Medium Range and Weather Forecast (ECMRWF), was the main source of data for these estimates. 18 Envisat ASAR images, obtained during the summer of 2006/2007, were classified on wet and dry snow and, then, compared with the melt area obtained by the model. A linear regression was performed between both wet snow and melt area, and the equation was used to correct the annual melt area, melt and runoff. These corrected values were 8% and 22% higher than the model results. This percentage increases as model results values diminish. Melt (M) and runoff (R) maxima were found in 1998/1999, with respectively values of 7.75 Gt and 3 Gt. The minima were found in 2009/2010 (1.5 Gt and 0.15 Gt, respectively). Both variables showed high interannual variability. Melt and runoff highest means and standard deviations were detected in January and February (M=1.4± 0.3 and 1.5± 0.6 Gt, R=1.4± 0.3 and 1.3± 0.6). Maximum and minimum values of M and R, follow those patterns observed in the mean summer temperature measured on the available meteorological station. In the west side of the Peninsula, melt and runoff are restricted to coastal areas and islands. The former ice shelves Larsen A and B and Prince Gustav and their vicinity were the most continuous and largest melt and runoff areas observed.

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Petsch, Carina. « Sensoriamento remoto da calota de gelo da ilha Renaud – Antártica ». reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2014. http://hdl.handle.net/10183/94737.

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Résumé :

Esta dissertação realizou o levantamento e descreveu a glaciologia da calota de gelo da ilha Renaud, ao largo da Península Antártica, utilizando ferramentas de Sensoriamento Remoto. Para isso, foi estruturada uma base de dados geográficos com mapas de declividade, hipsometria, orientação das vertentes, direção de fluxo, delimitação das bacias de drenagem glacial, classificação temática e principais topônimos; foi aplicada a metodologia do GLIMS (Global Land Ice Measurements from Space) para avaliar a dinâmica da variação das frentes de geleiras no período 1986–2007. A base de dados utilizou o Antarctica Digital Database (ADD), o Radarsat Antarctic Mapping Project Digital Elevation Model - RAMP DEM, duas imagens do sensor TM do LANDSAT 5 de 18/fevereiro/1986 e 23/fevereiro/1997, e duas do sensor ETM+ do LANDSAT 7 de 07/março/2007 e de 27/setembro/1999, além de uma imagem do sensor ASTER de 13/abril/2004. Os dados de temperatura superficial estimada (TSE), obtida pela banda termal das imagens Landsat, foram validados a partir de informações da estação meteorológica Rothera (67°34'S, 68°08'W), localizada na ilha Adelaide, além da TSE de uma imagem ASTER para a ilha Renaud. Utilizou-se métodos supervisionados e não-supervisionados para a classificação temática, a partir da reflectância dos alvos e interpretação visual, permitindo diferenciar quatro classes (neve úmida, neve saturada, gelo sobreposto e mar). Para obtenção da linha de frente das geleiras, foi utilizada uma metodologia semiautomática e uma manual, com erro horizontal médio para a variação de 43 m. A metodologia utilizada para validação dos dados de TSE obtida na ilha Adelaide foi válida, considerando que a temperatura registrada pelo sensor remoto é, em média, 4°C mais baixa do que aquela na estação meteorológica Rothera. A classificação não supervisionada gerou resultados insatisfatórios, com dificuldade para delimitação da zona de gelo sobreposto. A classificação supervisionada usando o classificador MAXVER gerou resultados condizentes com a reflectância na banda 3 da imagem Landsat, e de acordo com a classificação visual. A delimitação das bacias de drenagem glacial foi realizada baseada nos diferentes produtos cartográficos, e por ordem de importância decrescente: imagem Landsat, direção de fluxo da geleira, curvas de nível e declividade. A área total da ilha Renaud é de 511 km², com 10 bacias de drenagem glacial com características similares, altitude máxima de 145 m e declividade máxima de 9%. Todas são geleiras de desprendimento (de maré), bacias simples com perfil longitudinal regular, sem cobertura de detritos na parte terminal. Considerando que somente a partir da imagem de satélite de 1999 foi possível analisar todas as bacias de drenagem glacial, o cálculo de expansão e retração total da calota de gelo se limitou à somente 13 anos (1986–1999). Então, neste período a massa de gelo da ilha Renaud perdeu aproximadamente 18 km², enquanto que o ganho total foi de somente 0,5 km², resultando numa perda líquida total de 17,5 km² (ou seja, uma perda de 3,4% da área total). As bacias glaciais que mais recuaram, nomeadas 1 e 9 e situadas na vertente norte e sudoeste da calota de gelo, respectivamente, perderam 4 km², cada uma, entre 1986 e 1999.
This dissertation surveyed and defined the glaciology of the Renaud Island ice cap, off the Antarctic Peninsula, using remote sensing tools. For this, it was created a geographical data base with slope, hypsometric, orientation of slopes, flow direction, glacial drainage basins limits, thematic classification and main place names. Using the GLIMS (Global Land Ice Measurements from Space) methodology, we evaluated the dynamics of glaciers front variations in the period 1986–2007. The database used the Antarctica Digital Database (ADD), Radarsat Antarctic Mapping Project Digital Elevation Model - RAMP DEM, two images of LANDSAT5 TM sensor obtained on 08/February/1986 and 23/February/1997, and other two from sensor LANDSAT 7 ETM+ from 07/March/2007 and 27/September/1999, and an ASTER sensor image from 13/April/2004. The estimated surface temperature (EST) data, obtained from the Landsat images thermal band, were validated using information from the Rothera (67°34’S, 68°08'W) weather station, located on Adelaide Island, and the EST derived from an ASTER image of the Renaud Island. We used supervised and unsupervised methods for the thematic classification, base on targets reflectance and visual interpretation, differentiating four classes (wet snow, saturated snow, superimposed ice and sea water). To obtain the glaciers front line, we used semiautomatic and manual methodologies, with an average horizontal error of 43 m. The methodology used to validate the EST data obtained on the Adelaide island is valid, considering that the temperature recorded by the remote sensor is on average 4°C lower than the Rothera weather station data. The unsupervised classification produced unsatisfactory results, being difficult to delimit the superimposed ice zone. The supervised classification using the MAXVER classifier generated results consistent with the Landsat image band 3 reflectance, and agreeing with the visual classification. The glacial drainage basins delimitation was performed based on different cartographic products, in decreasing order of importance: Landsat image, glacier flow direction, contour lines and slope. The total area of the Renaud Islandis 511 km², with 10 glacial drainage basins with similar characteristics, maximum altitude of 145 m and maximum slope of 9%. All are calving glaciers (tide water), simple basins with regular longitudinal profile, and without debris cover in their terminal parts. Whereas was possible to analyse all glacial basins only from 1999 onwards, it was possible to calculate the total ice cap advance or retreat only for 13 years (1986–1999). So, during this period the Renaud Island ice mass lost approximately 18 km², while the was overall gain of only 0.5 km², resulting in a total net decrease of 17.5 km² (i.e., a 3.4% total area loss). The largest losses (4 km² each) occurred in glacial basins named 1 and 9,on the ice cap northern and southwestern slopes, respectively, from 1986 to 1999.

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Monnier, Sébastien. « Les glaciers-rocheux, objets géographiques : analyse spatiale multiscalaire et investigations environnementales : application aux Alpes de Vanoise ». Paris 12, 2006. https://athena.u-pec.fr/primo-explore/search?query=any,exact,990002456550204611&vid=upec.

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Résumé :

La thèse tend vers la compréhension de la mise en place des glaciers-rocheux dans les Alpes de Vanoise. L'approche est multiscalaire de la petite échelle du massif à la grande échelle de l'individu. A petite échelle, on utilise les méthodes de la géographie quantitative. La grande échelle est réservée à la cartographie géomorphologique, à l'investigation géophysique et aux enregistrements climatiques. L'objectif de l'approche quantitative est de comprendre la mise en place régionale d'un cortège de cent soixante glaciers-rocheux. De l'analyse multivariée et de la modélisation ressortent de nombreux éléments à valeurs chronologique et dynamique. Les glaciers-rocheux apparaissent surtout comme les signataires d'adaptations morphodynamiques dans des espaces abandonnés par les glaciers ; on les inscrit dans une subséquence au désenglacement. On montre les limites imposées à leur développement par la topographie et la disponibilité des matériaux. A grande échelle, les résultats de la cartographie et de l'utilisation du radar géologique soulignent la composition spatiale complexe des cas étudiés ; on retient l'idée d'une mise en place polyphasée avec piétinement et relais des processus sur une espace restreint. Dans une dernière partie on s'intéresse au témoignage environnemental lato sensu des glaciers-rocheux. Une méthode de cadrage chronologique sur un échantillon d'individus donne des âges hypothétiques de plusieurs millénaires remontant éventuellement à la fin de la grande glaciation. Enfin l'étude du comportement thermique de la surface de trois glaciers-rocheux souligne le rôle de la morphologie des glaciers-rocheux dans la préservation de leur cryosphère interne
The goal of the thesis is understanding how the rockglaciers have been set up in the Alps of Vanoise. The approach is a multiscale one from the scale of the massif to the scale of individual rockglaciers. Quantitative methods are used at the scale of the massif and geomorphologic mapping, ground penetrating radar and climatic monitoring are applied to the individual cases. Quantitative approach leads to an understanding of the apparition of an almost-160 rockglaciers population. Multivarious analysis and modelisation highlight several dynamic and chronologic elements. Rockglaciers are mainly seen as morphodynamic adaptations in spaces abandoned by glaciers ; they are entered in a subsequence to the deglaciation. At a large scale, results of mapping and ground penetrating radar investigations show complex spatial compositions ; the idea of rockglaciers built up in several stages and by several processes is the most important conclusion. In a last part, focus is made on the environmental evidence of the rockglaciers. A chronologic positioning is attempted and gives ages of many millenia, even until the end of the last glaciation. Finally, the study of the thermic regime in the surface layer of three rockglaciers highlights the function of the rockglaciers surface morphology in preserving the internal cryosphere

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Zickerman, Linnéa. « Vetenskapen : - En Forskningsstation i Tarfala ». Thesis, KTH, Arkitektur, 2016. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-182212.

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Utan att forskarna riktigt kunde förklara varför stod det helt klart under 1900-talets första hälft att isarna blev mindre. På hela norra halvklotet blev glaciärerna allt mindre och denna storlekförändring sattes i samband med den temperaturökning som skett under samma tid. Glaciärerna krympte och man sökte den exakta kopplingen mellan klimatets förändring och smältande glaciärer. Professor Ahlman, glaciolog vid Stockholms universitet beslutade att Storglaciären i Tarfaladalen var platsen där mätningar skulle ske och sedan 1946 har Stockholms Universitet bedrivit verksamhet vid Tarfala Forskningsstation. Stationen fungerar som en plattform för glaciologer och används kontinuerligt av forskare och studentgrupper från SU men även av internationella forskare och studenter. Mätstudierna som utförs i Tarfala är betydelsefullt underlag för glaciologiska och klimatologiska studier, såväl nationellt som internationellt. Verksamheten och forskningsgruppen har med åren vuxit och är idag i stort behov av en större och mer komplex byggnad för att kunna bedriva forskning på världsledande nivå. I mitt examensarbete har jag undersökt platsen, vinden och forskningsverksamheten.
In the beginning of the 20th century the glaciers in the world got smaller. Scientists couldn’t explain why but tried to find a connection between climate change and melting glaciers. One of them, V. Schytt, made a ski journey between Abisko and Kebnekaise to find the most suitable glacier in Sweden for measuring mass balance. He faced the windy, rough but beautiful valley “Tarfaladalen”. He viewed over ”Storglaciaciaren” and realized that this site is optimal for a glacier research center. Since 1946 the Stockholm University founded a research station where both national researcher as well as international visits and uses as a platform. The data that is collected around this area is important information for glacier studies around the world. We are facing huge climate changes in the world and the Department of Geological Science in Tarfala are in need of a more complex building adapted to the extreme environment that gives the best support to practise science and research at an international high level. During my thesis project I have analyzed the site, the wind and the organisation Department of Geological Science in Tarfala.

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Arias, Vargas Víctor Hugo. « Simulación del balance de masa distribuido de verano (2011-2012) del Glaciar Tapado, valle del Elqui, Chile, y análisis e incorporación del efecto de los penitentes en el intercambio energético ». Tesis, Universidad de Chile, 2018. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/152418.

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Geólogo
El presente trabajo tiene como objetivo la simulación del balance de masa distribuido del glaciar Tapado, para el periodo de verano 2011-2012, ubicado en el valle del Elqui, norte de Chile. Se utiliza un modelo con bases físicas, analizando e incorporando el efecto de los penitentes en el balance de energía asociado. Esto sirve para mejorar el entendimiento de este tipo de morfologías en el intercambio energético de un glaciar y para evaluar el estado de salud del glaciar Tapado. El glaciar Tapado presenta una gran cantidad de penitentes en su superficie durante el periodo de ablación, los cuales son muy heterogéneos tanto espacial como temporalmente, lo que constituye la principal dificultad para parametrizar las diferentes partes del balance energético. Pese a lo anterior, se analiza la morfología de estos y se realizan aproximaciones de su forma con una evolución temporal y espacial. La radiación solar es calibrada y es en el albedo donde se incluye el efecto de los penitentes, incorporando a la parametrización un factor de atenuación de albedo que estos producen; se analiza de manera adicional una parametrización de albedo a escala subpíxel. Sin embargo, todas estas ya calibradas, no simulan bien las nevadas debido, principalmente, a la calidad y cantidad de datos disponibles. La radiación de onda larga es calibrada y gracias al cálculo de un factor de visibilidad aérea dentro del glaciar, en base a relaciones morfométricas de los penitentes y la pendiente de la superficie, se le incorpora la radiación que proviene desde las superficies de los penitentes adyacentes y se disminuye un porcentaje de la proveniente desde el cielo. La rugosidad se parametriza mediante el bulk method, incorporando una altura de cero desplazamiento, y se analizan las relaciones entre los valores de las distintas alturas de rugosidad, calibrando las parametrizaciones para estas últimas y para la rugosidad en general. La simulación del balance de masa distribuido del glaciar Tapado, entre el 3 de diciembre del 2011 y el 11 de abril del 2012, incorporando el efecto de los penitentes, indica que el glaciar está perdiendo masa en toda su superficie, sin embargo sobrestima las pérdidas. Además, se simula un balance con los parámetros de un glaciar con superficie suave y lisa, la cuál simula menores pérdidas respecto al caso de estudio previo, de lo que se concluye que la presencia de penitentes produce un incremento de las pérdidas, pero también se sobrestima la ablación, con lo que se deduce que los principales errores provienen desde el módulo del albedo. Por lo anterior, se propone realizar el balance con su respectiva calibración en un periodo de tiempo más extenso y con una mejor calidad de datos disponibles, de esta manera se podrá obtener una simulación que represente de forma más exacta la realidad del glaciar Tapado.
Este trabajo ha sido parcialmente financiado por "Le programme des futurs leaders dans les Amériques" (PFLA) otorgado por el Gobierno de Canadá y llevado a cabo en la Université du Quebec a Trois-Rivieres

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Nagostinis, Maria. « Cambiamento dei ghiacciai dell'Alto Adige centro-occidentale dalla Piccola Età Glaciale al 2014 ». Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amslaurea.unibo.it/19424/.

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Résumé :

I ghiacciai delle Alpi Europee si stanno ritirando in modo rapido ed accelerato negli ultimi decenni ad opera dei cambiamenti climatici in atto. Per poter avere una visione di come le aree glacializzate si evolveranno nei prossimi anni, è necessario dare uno sguardo al passato e tener traccia dei loro cambiamenti. Per questo motivo negli ultimi decenni sono stati compilati diversi inventari in differenti parti delle Alpi e del mondo. Questi permettono di comprendere le relazioni sussistenti tra la variazione areale ed altri attributi e sono da supporto per studi di modellazione. Oggetto di questa tesi è la compilazione di un inventario multi-temporale nella parte centro-occidentale dell’Alto Adige, derivato dalla delineazione manuale del perimetro dei ghiacciai a partire da fotografie aeree ed immagini satellitari acquisite in nove annate: 1945, 1954, 1985, 1994, 2003, 2006, 2008, 2011 e 2014. Dalle analisi è emerso che, globalmente, nel periodo 1860-2014 la superficie dei ghiacciai in Alto-Adige centro-occidentale si è ritirata del 70,1%, accompagnato dall’estinzione del 77% dei corpi glaciali, con un tasso di contrazione areale medio del -0,19 % a-1. Questi tassi hanno avuto un marcato aumento a partire dal periodo post-1994, in cui la variazione ha raggiunto mediamente valori 5,3 volte rispetto a quelli pre-1994. Nel contempo, la media dell’altitudine minima (fronti) alla quale si trovano i ghiacciai è aumentata con un tasso annuale di 2,1 m a-1, mentre la media dell’altitudine massima è diminuita con un tasso di 0,4 m a-1. Successivamente, per valutare l’entità della variabilità intra-regionale, i ghiacciai sono stati suddivisi ed analizzati in cinque sotto-regioni: Stubai, Venoste, Tessa, O-C est ed O-C ovest. Al fine di valutare la variazione areale intra-regionale dei ghiacciai in un contesto più ampio, sono stati comparati intervalli temporali PEG-1994 e 1994-2008 ai settori lombardi delle Orobie, Disgrazia e Livigno (Scotti et al., 2014).

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Aguiar, Marília Pulito de. « A Bacia de Água Bonita, uma passagem marinha eopaleozoica no Brasil Central ». Universidade de São Paulo, 2013. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44141/tde-03062015-100836/.

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Résumé :

A Bacia de Água Bonita localiza-se na região limítrofe entre os estados de Tocantins e Goiás, a meio caminho das grandes sinéclises intracratônicas do Paraná e do Parnaíba. Com cerca de 10 km de largura e 90 km de comprimento, a bacia segue o trend geral NE do Lineamento Transbrasiliano (LTB). Sua origem foi associada previamente a um gráben de preservação de rochas sedimentares ou como uma bacia transtrativa resultante de uma transcorrência dextral ao longo do LTB. Levantamentos de campo realizados na região para o presente trabalho mostraram distribuição de fácies coerente com uma incursão marinha de nordeste para sudoeste. Em conjunto com dados de paleocorrentes, paralelas a estrutura do lineamento, sugere-se que estes sedimentos tenham se depositado ao longo de uma calha alongada na direção NE-SW condicionada por estruturas prévias do embasamento, relacionadas ao LTB. Evidências de tectonismo ativo durante a sedimentação, como falhas sinsedimentares e estruturas de liquefação (diques clásticos e convoluções), indicam que o lineamento também foi uma estrutura ativa durante a instalação da bacia. No presente trabalho o preenchimento sedimentar da bacia foi dividido em duas unidades: a Formação Água Bonita, unidade basal, essencialmente rudáceo-psamítica, com depósitos de ambiente costeiro, transicional e marinhos de plataforma rasa, em parte sobre influência glacial, e a Formação Vereda Verde, superior, essencialmente pelítica, com depósitos deltaicos e marinhos profundos. Nas vizinhanças da bacia ocorre a Formação Araguaçu, com diamictitos glaciais, aos quais é também relacionada uma nova ocorrência de pavimento subglacial, ora descrita. As duas unidades da bacia foram relacionadas às sequências correspondentes ao ciclo ordoviciano-siluriano das bacias do Paraná (Grupo Rio Ivaí) e do Parnaíba (Grupo Serra Grande). A Formação Araguaçu, a julgar pelo sentido de deslocamento da geleira, representaria a um registro da glaciação permocarbonífera. Com base nos dados de campo, apresenta-se um novo modelo para a origem da Bacia de Água Bonita, como uma área de subsidência controlada por falhas do LTB no embasamento. A presença de sedimentos marinhos corrobora a ideia de que essa depressão tectônica, na região central do Brasil, tenha sido uma passagem marinha transcontinental que ligou as costas norte e sul do Gondwana durante a transgressão marinha landoveriana, em congruência com modelos anteriores sustentados por dados paleofaunísticos.
The Água Bonita Basin is located in central Brazil, halfway between the large Paraná and Parnaíba intracratonic basins. With about 10 Km wide and 90 Km long, the basin follows the general NE-oriented trend of the Transbrasiliano Lineament (TBL). It was previously considered as a post-sedimentary graben or as a left-lateral strike-slip basin associated with the TBL. A recent investigation of the basin has revealed facies distribution consistent with a marine incursion from northeast to southwest, an idea corroborated by paleocurrent data, which preferred orientation parallels the orientation of the basin suggesting that sediment transport followed a trough controlled by the TBL. Although no faults were identified limiting the basin, the presence of clastic dykes and other soft-sediment deformation structures - interpreted as seismites - and of NE-SW-oriented syn-sedimentary faults within the basin indicate that tectonics was active during sedimentation. The sedimentary fill of the basin was divided into two units: the Água Bonita Formation, a basal, essentially rudaceous-psamitic unit with aeolian, transitional and marine deposits, partly under glacial influence; and the overlying , pelitic, Vereda Verde Formation, with deltaic and marine deposits. In the region of the basin occurs the Araguaçu Formation, with glacial diamictites, which are also related to the new description of the occurrence of a subglacial pavement. The two units of the Água Bonita Basin were considered as correlated to the sequences of the Ordovician-Silurian cycle of the Paraná (Rio Ivaí Group) and Parnaíba (Serra Grande Group) basins, while the Araguaçu Formation as a record of the Permo-Carboniferous glaciation, as suggested by the sense of movement of the glacier. The data presented in this study allows the proposition of a model to the origin of the basin as an area of subsidence controlled by basement faults of the TBL. The presence of marine sediments corroborates the idea that this tectonic depression in central Brazil has been a transcontinental seaway which connected the north and south coasts of Gondwana during the Llandoverian marine transgression, in congruence with previous models supported by paleofaunistic data.

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Engqvist, Linus. « Volymändringar i Sareks och Kebnekaises glaciärer sedan lilla istiden ». Thesis, Uppsala universitet, Luft-, vatten och landskapslära, 2016. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-276846.

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Volume Changes of the Glaciers in Sarek and Kebnekaise since the End of the Little Ice Age Linus Engqvist Since the end of the little ice age in the middle of the 19th century the glaciers in the north of Sweden has experienced extensive melting and net loss of volume, but are all glaciers experiencing equal loss of volume or are there differences between them? The purpose of this study is to examine 53 different glaciers in the Sarek and Kebnekaise regions in the North of Sweden and by using remote sensing techniques calculate the relative volume changes of the glaciers and then examine if there any differences between them with regards to massifs, historical area and ablation zone. The conclusion is that even though there are differences in loss between massif and ablation zone location the most significant factor to relative volume loss is the glaciers original area, but because of the limitations in the study further research is needed to better estimate the volume of the individual glaciers.

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Brochu, Michel. « Recherches en aménagement du territoire, en glaciologie fluviale, marine et continentale, sur le quaternaire (glaciaire et périglaciaire), en géomorphologie et en techtonique ». Lille 3 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb375945352.

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Davoudi, Mohammad Hadi. « Evolution of permeability in earth dam cores made of compacted till ». Thèse, Université de Sherbrooke, 1999. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1702.

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In zoned dams, it is expected that pore pressure is uniformly dissipated from the upstream to the downstream side of the core. Based on this hypothesis, the potential profile across the core in a steady state seepage flow is expected to be more or less linear and the equipotential lines should be distributed quasi-uniformly. This analysis is based on a homogeneous saturated permeability throughout the core. For some large cores made of glacial moraine (till), it has been reported that the pore pressures were significantly in excess of expected values during and after reservoir filling. The materials used in the cores are well graded silty sand soils including a small percentage of colloidal particles and cobble. This investigation is aimed at understanding this problem, its evolution with time and the influencing factors. The research study includes a series of experimental tests and numerical simulations. Deformations of till material after construction and during impoundment were studied. The mechanism of water infiltration and the evolution of water pressure through the unsaturated till were investigated. The influences of the initial degree of saturation, the volume of water circulating, the effective stress and the back pressure on the degree of saturation and hydraulic conductivity were investigated. An attempt was also made to study the influence of compaction water content on the hydraulic and mechanical behavior of till. Numerical modeling of the LG-4 dam was carried out to illustrate the influence of the degree of saturation on the pore pressure dissipation and flow discharge. The results show that pore pressures in excess in cores made of till are due to heterogeneity in the degree of saturation, and hence in the hydraulic conductivity (coefficient of permeability) across the core. By impounding, reservoir water pressure creates a relatively high hydraulic conductivity zone in the upstream and central portions of the core, resulting in a high hydraulic gradient in the downstream side. After a certain time, the phenomenon of progressive saturation causes the coefficient of permeability to increase in the downstream side, which results in the reduction of the heterogeneity. As a consequence, pore pressures decrease toward theoretical expected values.

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Feniet, Catherine. « L'acide méthanesulfonique dans la précipitation antarctique : implications pour le cycle du soufre aux hautes latitudes ». Grenoble 1, 1990. http://www.theses.fr/1990GRE10009.

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L'analyse du methanesulfonate (msa) dans la precipitation antactique conjointement avec la mesure d'autres ions majeurs (dont le sulfate), nous a permis de discuter le budget du soufre biogenique oceanique aux hautes latitudes. Nous avons mis au point un protocole de traitement des echantillons de neige ou glace en vue de l'analyse par chromatographie ionique des especes organiques ou minerales. Bos mesures en divers sites antarctiques nous permettent de definir les zones sources alimentant l'antarctique en composes soufres: les zones cotieres sont exposees aux emissions locales de dimethylsulfure (dms); a l'interieur du continent nous retrouvons des retombees soufrees plus representatives de l'oxydation du dms aux latitudes temperees, en liaison avec un transport longue distance. Les variations saisonnieres du msa dans la neige confirment l'importance du parametre temperature au niveau des mecanismes d'oxydation atmospherique du dms. Nous etablissons pour la premiere fois l'impact des evenements enso sur la productivite a haute latitude: l'etude des variations a court terme de la neige de pole sud sur les 60 dernieres annees permet de reperer tous les el nino les plus intenses. A l'echelle du siecle et du millenaire, on peut aussi envisager une modulation de la productivite locale. Pour le dernier cycle climatique, nous mettons en evidence l'augmentation des emissions soufrees biogeniques pendant la seconde moitie de la derniere glaciation. Enfin, cette etude confirme l'hypothese d'un forcage climatique par le dms par l'intermediaire des noyaux de condensation des nuages

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Jacques, Caroline. « Methane at the ocean-atmosphere interface, from temperate to polar regions : an isotopic approach ». Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2021. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/325149.

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Résumé :

Given its crucial role in atmospheric chemistry and its global warming potential, methane(CH4) deserves to be accurately budgeted. However, the recent renewed rise in atmosphericCH4 growth rates from 2007 on, after a few years of slow-down, attests that sources are notcompensated anymore by sinks, and calls for a better assessment of the processes contributingto the global CH4 budget. Among natural sources, oceanic emissions are still subject tomany uncertainties, due to the lack of sampling. This is particularly relevant in polar regions,where the role of sea ice on CH4 sea-air fluxes is largely unknown.In an effort to contribute to a better characterisation of CH4 dynamics in oceanic environments,we investigated very contrasted settings during a journey from temperate to polarregions and applied the concentration and stable isotope approach.We start by evaluating the performance of a commercially available in situ CH4 sensor(CONTROS HydroC® CH4 from Kongsberg Contros) in controlled and natural environments,with the hope of using it in the framework of our various field campaigns. Although thissensor has the potential to significantly increase the spatial and temporal resolution comparedto discrete sampling, the long response time prevents from using its measurements as absolutevalues in dynamic natural environments and calls for progress in the field of technologies forcontinuous in situ dissolved CH4 measurements. However, the sensor turns out to be veryuseful during cruises to observe relative changes in dissolved CH4 concentrations and guidethe discrete sampling episodes.Our journey starts in the Scheldt estuary, at the transition between land and sea. Stableisotope analyses reveal that the unusual enrichment of dissolved CH4 in 13C and D in theupper estuary could result from intense microbial oxidation or an unknown source upstream.In the lower part of the estuary, this enriched CH4 mixes with depleted CH4 produced bymethanogenesis in the sediments, before entering the North Sea.In the shallow coastal Wadden Sea, we highlight the dominant contribution of coastal areasto oceanic CH4 emissions. The progressive increase in dissolved CH4 concentrations coincidedwith a 2°C warming of seawater. Submarine groundwater discharge, controlled by thespring-neap tide cycle, and tidal pumping might also have contributed to temporal variationsin dissolved CH4 concentrations and isotopic composition.In the Barents Sea, sailing towards polar latitudes, we find that the fractional sea-ice coverdid not induce a significant change in CH4 concentration nor isotopic composition at theocean-atmosphere interface. Local CH4 seepages at the seafloor might be a relict of gashydrate dissociation after the retreat of the Scandinavian Ice Sheet from the continental shelfafter the Last Glacial Maximum.Trapped in landfast sea ice at Barrow (Arctic) and Cape Evans (Antarctic), we find thatthe processes governing CH4 dynamics in sea ice happen to be dependent on the season andthe regional setting, and can be unravelled thanks to stable isotope analyses. At Barrow,the range of delta-13C values points towards in-ice microbial oxidation of CH4 produced bymethanogenesis in the underlying sediments. At Cape Evans, the much higher delta-13C valuessuggest a hydrothermal origin of CH4 trapped in sea ice and/or aerobic production withinsea ice.The journey ends in the Ross Sea, where the high variability and supersaturation observed indissolved CH4 concentrations, as well as carbon isotope signatures typical of a thermogenicorigin, suggest that gas seepages on the continental shelf might be the main source of CH4 tothe water column.This unique dataset of CH4 concentration and stable isotope composition in seawater, in seaice and in the atmosphere, highlights the spatial and temporal variability of the processesgoverning CH4 dynamics across the various oceanic environments investigated. This thesisprovides an example of how the isotopic approach can be successfully applied to disentanglethe biogeochemical cycle of CH4. To better constrain oceanic emissions, we recommend theimplementation of an extensive monitoring network to measure dissolved CH4 continuously,particularly in shallow coastal regions, which contribute the most. Eventually, further studiesshould focus on the Southern Ocean, which has yet to reveal its secrets with regard to CH4dynamics.
Doctorat en Sciences
info:eu-repo/semantics/nonPublished

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Saint-Hilaire, Patrick. « Étude de la saturation progressive des noyaux de barrages en till compactes ». Sherbrooke : Université de Sherbrooke, 2001.

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Marches, Elodie Mulder Thierry. « Le système contouritique de la marge de l'Algarve processus sédimentaires et enregistrement au cours du Quaternaire / ». S. l. : Bordeaux 1, 2008. http://ori-oai.u-bordeaux1.fr/pdf/2008/MARCHES_ELODIE_2008.pdf.

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Fourteau, Kévin. « Physique de la fermeture des pores dans le névé polaire, implications pour la compréhension des rétrocations passées entre cycle du carbone et climat ». Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAU018/document.

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Résumé :

Les carottes de glace sont des archive climatiques sans équivalents : les gaz contenus dans la glace de la région aride de l'Antarctique de l'Est permettent de reconstruire les compositions atmosphériques au cours des derniers 800 000 ans. Les gaz sont piégés pendant la compaction de la neige tombée sur l'inlandsis. Dans la neige en surface, aussi appelée névé, le réseau poreux interstitiel diminue jusqu'au pincement des pores qui piègent définitivement les gaz dans la glace. Cependant, le processus même de piégeage des gaz impacte l'enregistrement des signaux mesurés dans les carottes. L'interprétation de ces signaux demande de caractériser en quoi ils diffèrent de l'atmosphère passée. Le but de cette thèse est d'étudier deux effets altérant les enregistrements gaz des carottes, le piégeage par couches qui crée des irrégularités stratigraphiques et le lissage qui retire la variabilité rapide de l’enregistrement. Une attention particulière est portée sur les glaces de l'Antarctique de l'Est.Ce travail démarre avec l'étude multi-traceurs d'une carotte de névé forée au site de Lock-In en Antarctique de l'Est. Les résultats montrent que le bas du névé est un empilement hétérogène de strates se densifiant suivant une même évolution de leur réseau poreux. La stratification reflète simplement que certaines strates sont en avance (ou retard) dans leur densification, mais la fermeture des pores est similaire dans toutes les strates. Notamment, les strates contiennent toutes des quantités similaires de gaz, comme le montrent des mesures directes. Des mesures de chimie à haute-résolution montrent que les strates denses ont une haute conductivité liquide, suggérant que la stratification profonde du névé est due à une densification préférentielle induite par des impuretés.Ces connaissances sont appliquées pour étudier des variations centimétriques mesurées dans les signaux méthane des carottes de glace. Pour cette thèse, nous utilisons 6 nouveaux signaux méthane à haute résolution, mesurés dans des carottes d'Antarctique de l'Est à l'IGE. On montre que ces variations sont des artefacts dus aux irrégularités stratigraphiques causées par des strates denses se fermant en avance. Un modèle est proposé pour simuler la présence irrégulière de ces artefacts.Une nouvelle méthode est proposée pour estimer la distribution en âge des gaz dans les carottes, qui à l'origine du lissage des variations atmosphériques rapides. Elle peut être appliquée aux carottes de la dernière période glaciaire, et donne pour la première fois des indications quantitatives sur le lissage des signaux dans les carottes à très faible accumulation. Nos résultats montrent qu'en Antarctique de l'Est, le lissage est peu sensible au taux d'accumulation, et que plus d'information que prévu est préservée lors du piégeage.Enfin, nous présentons le développement d'un nouveau type de modèle micro-mécanique du névé. Son but est de simuler l'évolution des pores dans une strate de névé. Un tel modèle pourrait être utilisé pour contraindre le piégeage des gaz dans la glace, dans des conditions de période glaciaire
As they contain air from past atmospheres, ice cores are unparalleled climate paleo-archives. The study of the gases enclosed in ice cores from the arid region of East Antarctica allows to infer the past compositions of the atmosphere back to 800,000 years ago. Gases are trapped during the compaction of the snow deposited on top of the ice sheet. In the near-surface snow, also referred to as firn, the interstitial porous network shrinks until it eventually pinches and traps gases in the ice. However, the very process of gas trapping has impacts on the gas signals recorded in ice cores. The interpretation of gas records requires to characterize how ice core and atmospheric signals differ. The aim of this PhD is to study two effects altering ice core gas records, namely gas layered trapping that creates stratigraphic irregularities and firn smoothing that removes fast variability from the record. A specific focus is put on low-accumulation East Antarctic ice cores.This inquiry starts with the multi-tracer study of a firn core drilled at the Lock-In site, East Antarctica. The results show that the bottom of the firn can be seen as a stack of heterogeneous strata that densify following the same porous network evolution with density. In this vision, the stratification simply reflects the fact that some strata are in advance (or late) in their densification, but that pore closure happens in a similar fashion in all strata. This notably means that all strata contain nearly similar amounts of gases, as supported by direct measurements. High-resolution chemistry data indicate that denser strata are characterized by a high liquid conductivity, suggesting that deep firn stratification is due the impurity-induced preferential densification.This knowledge is then used to explain abrupt spikes observed in ice core methane records. For this PhD we rely on 6 new high-resolution methane records, measured in several East Antarctic ice cores at IGE. We show that the abrupt variations are layering artifacts due to stratigraphic irregularities caused by dense firn strata closing in advance. A simple model is developed to simulate the irregular occurrence of layering artifacts.A novel technique is proposed to estimate the age distributions of gases in ice cores, that are responsible for the smoothing of fast atmospheric variations. It can notably be applied to glacial records, and for the first time provides quantitative insights on the smoothing of very low-accumulation records. Our results show that in East Antarctica, the firn smoothing is weakly sensitive to the accumulation rate, meaning that more information than previously thought is preserved.Finally, we present the development of a new type of micro-mechanical firn model. Its ambition is to simulate the evolution of the porous network of a firn stratum. Such a model could be used to better constrain the enclosure of gases in polar ice under glacial conditions

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Gauthier, Francis. « LES GLACES DE PAROI. Glaciologie, thermodynamique et prévision des chutes de blocs de glace sur les routes du nord de la Gaspésie (Québec, Canada) ». Thesis, Université Laval, 2013. http://www.theses.ulaval.ca/2013/29924/29924.pdf.

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Résumé :

Les glaces de paroi résultent du gel progressif des eaux de ruissellement sur une falaise. Dans le nord de la Gaspésie (Québec, Canada), soixante de ces glaces, parfois volumineuses (> 3000 m3), ont été localisées près des routes. Entre 2000 et 2012, le Ministère des Transports du Québec (M.T.Q.) a effectué 440 interventions pour déblayer les blocs de glace tombés sur la chaussée. Une meilleure compréhension des mécanismes de croissance, de fonte et d’écroulement des glaces de paroi est nécessaire pour améliorer la gestion du risque. Des échantillons de glace ont été prélevés et leur microstructure analysée par tomodensitométrie et polarisation croisée. L’évolution volumétrique de quatre glaces de paroi a été modélisée à l’aide de différents modèles thermodynamiques et validée à partir de mesures du volume de glace effectuées au LiDAR. Une méthode de prévision des chutes de blocs de glace a été développée en comparant les dates des interventions du M.T.Q. avec les données météorologiques d’Environnement Canada. Les résultats ont permis de décrire les mécanismes de croissance des quatre types de glace constituant les glaces de paroi. Les modèles ont permis de démontrer que le gel de l’eau suite au transfert de chaleur par convection de l’air est le principal responsable de leur croissance. La fonte des cascades de glace, issues du gel des eaux d’une chute, est principalement initiée par l’augmentation du débit. Celle des carapaces de glace, issues du gel d’une résurgence, est plutôt le résultat de la convection de l’air et du bilan radiatif. Le calcul des degrés-heures de gel (ou de fonte), s’est avéré efficace pour modéliser l’évolution des carapaces de glace d’orientation nord. L’ajout du bilan radiatif à ce modèle a amélioré ses performances et permis une modélisation convenable de celle exposée au sud. Enfin, les effets des variables météorologiques sur l’occurrence des chutes de blocs de glace ont été simulés à l’aide de modèles logistiques. Le calcul des degrés-jours de fonte et le suivi du meilleur modèle statistique permettent de prédire l’écroulement de certaines glaces de paroi à quelques jours près. C’est une étape importante vers une gestion plus efficace de l’aléa.
The growth of rockwall icings result from the gradual freezing of runoff on a cliff. In northern Gaspésie (Québec, Canada), sixty of these sometimes voluminous ice formations (over 3000 m3) were located near roads. Between 2000 and 2012, 440 interventions to remove ice blocks from the road were conducted by the “Ministère des Transports du Québec” (M.T.Q.). A better understanding of the growth, melt and collapse dynamics of rockwall icings is needed to improve the management of this natural hazard. Ice samples were collected and their microstructure analyzed by computed tomography and under cross polarized light. The ice volume evolution of four rockwall icings was studied using various thermodynamic models and validated from ice volume measurements made with LiDAR imaging. An ice blocks fall forecasting method was developed by comparing the timing of M.T.Q. interventions with meteorological data. The results were used to describe the growth mechanisms of four different types of ice formation found on rockwalls. The models showed that freezing of the water to cold air convection is the main process responsible for their growth. In spring, the melting rate of the ice cascade or frozen waterfall clearly depends on the sensible heat carried by the increasing water flow. The melting of the ice walls formed from the freezing of seeping water coming from underground water resurgences rather is the result of air convection and the radiation heat budget (Qrad). A simple model based on the calculation of the freezing, or melting, degree-hours was also effective for simulating the evolution of the north facing ice walls. Including Qrad to this model improved its performance and allowed accurate modeling of the south facing ice wall. Finally, the effects of meteorological variables on the occurrence of ice blocks falls were simulated using logistic models. By following the trends of the melting degree-days and the best statistical model, it is possible to forecast the collapse of some of the most problematic rockwall icings and target the most hazardous periods along northern Gaspésie roads. This study is an important step towards a more effective management of this natural hazard.

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De, Bronac de Vazelhes Victor, et Bronac de Vazelhes Victor De. « Étude de la dispersion d'un gisement d'or dans les sédiments glaciaires : le cas d'Amaruq (Nunavut, Canada) ». Master's thesis, Université Laval, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.11794/37057.

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Résumé :

La minéralisation aurifère de la propriété Amaruq (Nunavut, CA) est recouverte par divers sédiments glaciaires ayant formé des traînées de débris minéralisés sur des surfaces importantes. Ce projet a pour objectif de caractériser la signature minéralogique et géochimique du gisement aurifère dans le till de surface afin de développer des méthodes de prospection pour les travaux d’exploration. 61 échantillons de till ont été récoltés le long de quatre transects pour déterminer les variations de composition dans la direction principale de l’écoulement glaciaire (NNO). Quatre profils verticaux d’ostioles, un par transect, ont été échantillonnés pour documenter la variation de la signature géochimique avec la profondeur. La signature chimique de la scheelite dans le gisement est comparée à celle retrouvée dans le till et permet de tester son utilisation comme outil de prospection glacio-sédimentaire. Trois des quatre profils d’ostioles présentent des concentrations stables des éléments traces avec la profondeur, indiquant une bonne homogénéisation du till par les processus cryogéniques. Les ostioles sont donc un milieu d’échantillonnage pertinent en région de pergélisol. Les analyses en composantes principales (ACP) de la géochimie des échantillons d’une campagne de till fournie par Mines Agnico Eagle ltée (AEM), et les données des transects, décrivent la variance de la roche encaissante mafique/ultramafique et de la minéralisation aurifére (CP1 et CP2 respectivement). Le krigeage des scores de la CP1 et CP2 indiquent des trains de dispersion vers le NNO, en aval glaciaire des zones minéralisées. Les comptages des minéraux indicateurs (MI : or et scheelite) augmentent de façon importante à environ 1.4 km en aval de la minéralisation dans le secteur est de la propriété, dans un till distal formant des formes drumlinoides. Dans le secteur ouest, recouvert d’un till proximal formant des crêtes morainiques, les comptages des MI et les scores de la CP1 augmentent directement en aval de la minéralisation. Les différences de distance de transport entre ces deux secteurs reflètent un changement de la dynamique glaciaire et démontrent l’importance du contexte local dans les travaux de prospection glaciaire. La comparaison de la signature géochimique de la scheelite entre le gisement et et des échantillons de till du transect de Whale Tail, grâce à des diagrammes discriminants et spectres des terres rares, montrent d’importantes similitudes, démontrant sa potentielle utilisation en prospection glacio-sédimentaire pour des gisements de type orogéniques.
La minéralisation aurifère de la propriété Amaruq (Nunavut, CA) est recouverte par divers sédiments glaciaires ayant formé des traînées de débris minéralisés sur des surfaces importantes. Ce projet a pour objectif de caractériser la signature minéralogique et géochimique du gisement aurifère dans le till de surface afin de développer des méthodes de prospection pour les travaux d’exploration. 61 échantillons de till ont été récoltés le long de quatre transects pour déterminer les variations de composition dans la direction principale de l’écoulement glaciaire (NNO). Quatre profils verticaux d’ostioles, un par transect, ont été échantillonnés pour documenter la variation de la signature géochimique avec la profondeur. La signature chimique de la scheelite dans le gisement est comparée à celle retrouvée dans le till et permet de tester son utilisation comme outil de prospection glacio-sédimentaire. Trois des quatre profils d’ostioles présentent des concentrations stables des éléments traces avec la profondeur, indiquant une bonne homogénéisation du till par les processus cryogéniques. Les ostioles sont donc un milieu d’échantillonnage pertinent en région de pergélisol. Les analyses en composantes principales (ACP) de la géochimie des échantillons d’une campagne de till fournie par Mines Agnico Eagle ltée (AEM), et les données des transects, décrivent la variance de la roche encaissante mafique/ultramafique et de la minéralisation aurifére (CP1 et CP2 respectivement). Le krigeage des scores de la CP1 et CP2 indiquent des trains de dispersion vers le NNO, en aval glaciaire des zones minéralisées. Les comptages des minéraux indicateurs (MI : or et scheelite) augmentent de façon importante à environ 1.4 km en aval de la minéralisation dans le secteur est de la propriété, dans un till distal formant des formes drumlinoides. Dans le secteur ouest, recouvert d’un till proximal formant des crêtes morainiques, les comptages des MI et les scores de la CP1 augmentent directement en aval de la minéralisation. Les différences de distance de transport entre ces deux secteurs reflètent un changement de la dynamique glaciaire et démontrent l’importance du contexte local dans les travaux de prospection glaciaire. La comparaison de la signature géochimique de la scheelite entre le gisement et et des échantillons de till du transect de Whale Tail, grâce à des diagrammes discriminants et spectres des terres rares, montrent d’importantes similitudes, démontrant sa potentielle utilisation en prospection glacio-sédimentaire pour des gisements de type orogéniques.
On the Amaruq property (Nunavut, CA), the gold mineralization is covered by a patchwork of glacial sediments, including trains of mineralized debris dispersed over large surfaces. This project aims to define the deposit mineralogical and multi-elemental signatures in surface sediments to guide exploration in the area. A total of 61 samples were collected from frost boils along four NNW transects, parallel to the major ice flow direction, in order to assess the spatial variability of the deposit signature using till matrix geochemistry and indicator minerals. Four profiles in frost boils were sampled, one in each transect, in order to document trace elements depth variation. The scheelite geochemical signature from the deposit is compared to that in till from the Whale Tail transect to test its applicability in drift prospecting. Three out of four frost boil profiles exposed constant trace elements concentrations at depth, reflecting a good till homogenization by cryoturbation. Therefore, frost boils are a suitable medium of sampling for exploration purpose in permafrost terrain. Principal component analysis (PCA) of a previous till survey by Agnico Eagle Mines ldt (AEM) and transect samples define the ultramafic/mafic host rock of the mineralization and a pathfinder element suite characteristic of lode gold deposits (PC1 and PC2, respectively). Kriging of PC1 and PC2 defines a dispersal train oriented NNW, down ice of known mineralization. In the eastern part of the property, covered mostly by a distal till forming drumlinoid ridges, indicator mineral counts (IM: gold and scheelite) increase to a maximum approximately 1.4 km down ice from the outcropping zone. Western transects, largely covered by a proximal till forming morainal ridges, show a sharp increase of counts directly down-ice of mineralization. The difference in glacial transport between these two sectors represents a local change of ice dynamic and shows the importance of understanding the local context in exploration when interpreting glacial dispersal patterns. The comparison of the trace element signature between the deposit and the till scheelite using discriminant diagrams and REE abundance shows similarities, supporting its usefullness in drift prospecting for orogenic gold deposits.
On the Amaruq property (Nunavut, CA), the gold mineralization is covered by a patchwork of glacial sediments, including trains of mineralized debris dispersed over large surfaces. This project aims to define the deposit mineralogical and multi-elemental signatures in surface sediments to guide exploration in the area. A total of 61 samples were collected from frost boils along four NNW transects, parallel to the major ice flow direction, in order to assess the spatial variability of the deposit signature using till matrix geochemistry and indicator minerals. Four profiles in frost boils were sampled, one in each transect, in order to document trace elements depth variation. The scheelite geochemical signature from the deposit is compared to that in till from the Whale Tail transect to test its applicability in drift prospecting. Three out of four frost boil profiles exposed constant trace elements concentrations at depth, reflecting a good till homogenization by cryoturbation. Therefore, frost boils are a suitable medium of sampling for exploration purpose in permafrost terrain. Principal component analysis (PCA) of a previous till survey by Agnico Eagle Mines ldt (AEM) and transect samples define the ultramafic/mafic host rock of the mineralization and a pathfinder element suite characteristic of lode gold deposits (PC1 and PC2, respectively). Kriging of PC1 and PC2 defines a dispersal train oriented NNW, down ice of known mineralization. In the eastern part of the property, covered mostly by a distal till forming drumlinoid ridges, indicator mineral counts (IM: gold and scheelite) increase to a maximum approximately 1.4 km down ice from the outcropping zone. Western transects, largely covered by a proximal till forming morainal ridges, show a sharp increase of counts directly down-ice of mineralization. The difference in glacial transport between these two sectors represents a local change of ice dynamic and shows the importance of understanding the local context in exploration when interpreting glacial dispersal patterns. The comparison of the trace element signature between the deposit and the till scheelite using discriminant diagrams and REE abundance shows similarities, supporting its usefullness in drift prospecting for orogenic gold deposits.

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Rémy, Frédérique. « Etude des calottes polaires par altimétrie satellitaire ». Toulouse 3, 1989. http://www.theses.fr/1989TOU30223.

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Résumé :

Afin d'exploiter les nombreuses informations contenues dans les calottes polaires, archives glaciaires de la terre et temoin de l'evolution climatique, les modeles ont besoin de nombreuses donnees a echelle globale. L'objectif principal de ce travail est l'apport d'une topographie fine, issue de l'altimetrie spatiale, aux problemes de datation et d'evolution. Au niveau de la glaciologie, il s'agit de distinguer ces taches, au niveau de l'altimetrie, de tirer profit d'un instrument concu pour l'ocean, notamment en comprenant ses limites et les erreurs specifiques a notre thematique. Nous montrons que, par le choix d'une methode appropriee et specialement adaptee, une precision submetrique est accessible, permettant de remplir les objectifs. Par ailleurs, afin de s'assurer de la nature exacte de la reflexion, (un echo de volume pouvant fausser l'interpretation de la hauteur altimetrique), nous sommes amenes a etudier l'intensite du signal reemis par la surface. Nous montrons alors que ce parametre est tres fortement correle aux vents catabatiques et en constitue une mesure, utile pour les meteorologues, pour l'etude des transports de neige ou pour l'interpretation d'autres capteurs. Enfin, cette etude, doublee d'une etude comparative altimetre-diffusiometre et altimetre-radiometre nous assure que dans plus de la moitie des cas, le signal altimetrique est domine par un echo de surface; la hauteur altimetrique correspond bien a l'altitude de la calotte, la precision obtenue lors de la construction de carte est donc tres encourageante quant aux objectifs a atteindre

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Rosa, Kátia Kellem da. « Dinâmica glacial, sedimentológica e variações ambientais em geleiras na enseada Martel, Ilha Rei George, Shetlands do Sul ». reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2012. http://hdl.handle.net/10183/61917.

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Résumé :

Esta tese investiga a dinâmica glacial e proglacial relacionada aos processos de retração na enseada Martel, baía do Almirantado, ilha Rei George. Dados geomorfológicos, morfométricos, hidrológicos e obtidos por Geofísica, Sensoriamento Remoto e Sistema de Informações Geográficas revelam o comportamento da dinâmica glacial e sedimentar das geleiras em resposta às variações climáticas. O modelo de reconstrução dos processos de retração das geleiras mostra que a área total com cobertura glacial perdeu aproximadamente 13,2% de sua área original no período entre 1979 e 2011 (total de 50,3 km²). As geleiras Dobrowolski, Wanda, Dragão e Professor, na enseada Martel, apresentaram as maiores perdas anuais (até 75 m²a-1). Com o processo de retração glacial ocorrem mudanças ambientais perceptíveis, por exemplo, na dinâmica sedimentar da área de estudo. A geleira Wanda mostra uma significativa descarga de sedimentos em suspensão (19,4 x 10-3 kg s-1) para o ambiente glacimarinho. Dados de GPR (Ground Penetration Radar) (100 MHz) possibilitaram inferir informações sobre a estrutura interna, desenvolvimento do sistema de drenagem e condições de estocagem hídrica líquida na geleira Wanda. A forte presença de difrações nos perfis de GPR é atribuída à presença de canais subglaciais, englaciais e supraglaciais e mostram que a geleira possua regime termal temperado. Como resultado do processo de retração glacial, há a formação de um ambiente de deglaciação com a exposição de várias geoformas erosivas e deposicionais landforms (vales em forma de U, morainas laterais e frontais, flutings, aretês, bancos morâinicos). Esta tese apresenta o mapeamento geomorfológico, Modelo Digital de Elevação (resolução de 0,7 m), mapas morfométricos e perfis topográficos para a área de estudo. A aplicação de filtros específicos em imagens COSMO-SkyMed com diferentes polarizações (VV e HH) relevou-se com potencial na aplicação no reconhecimento de feições geomorfológicas glaciais e para o monitoramento de processos paraglaciais. O mapeamento da distribuição espacial das geoformas glaciais foi relevante para inferir a extensão, padrão do fluxo de gelo e dinâmica glacial (direção do fluxo de gelo e condições termais basais) nas geleiras da baía do Almirantado. Foram observadas recentes alterações ambientais na área deglaciarizada, como a ocorrência de atividade paraglacial (como processos de fluxo de detritos).
This thesis investigates the glacial and proglacial dynamics related to glacier retreat processes in Martel Inlet, Admiralty Bay, King George Island (KGI). Geomorphic, hydrological, geophysics, Remote Sensing and Geographic Information System data sets reveal the local glacial and sedimentary dynamics as a reflection of the climate variability. A reconstruction map of past glacial extension indicates that glaciers lost nearly 13.2% of its area from 1979 to 2011 (50.3 km² total). Dobrowolski, Wanda, Dragon and Professor glaciers, in Martel Inlet, presented the highest annual losses (up to 75 m² a-1). Retreat processes generated perceptive environmental changes, for example sedimentary dynamics in the study area. The Wanda Glacier shows significantly suspended sediment discharge for a glaciomarine environment (19.4 x 10-3 kg s-1). GPR (Ground Penetration Radar) data (100 MHz) provided information about internal structure, drainage system development and liquid water storage in the Wanda Glacier. The strong scattering of the radio waves are attributed to supraglacial, englacial and subglacial meltwater channels and constitutes further evidence that the ice in the ablation area of this glacier is temperate. As a consequence of the general glacier retreat, large glaciarized areas became ice-free, exposing glacially eroded and deposits landforms (U shaped valleys, lateral and end moraines, flutings, aretes, morainal bank). This work presents a geomorphologic mapping, Digital Elevation Model (DEM) (0.7 m of the resolution), morphometric maps and topographic profiles for the study area. The application of several filters in COSMO-SkyMed images, at HH and VV polarizations, was suitable for recognizing glacial geomorphological features and monitoring of paraglacial processes. A spatial distribution mapping of glacial landforms is important to infer about glaciarized former areas, ice retreat pattern and glacial dynamics (e.g. ice flow direction and basal thermal conditions) of the Admiralty Bay glaciers. Recent environmental changes are also observed in deglaciated areas as paraglacial activities (e.g. flow debris).

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MAZZOLA, CLAUDIA MARIA GABRIELLA. « Il pleistocene medio-superiore nella carota di ghiaccio di Talos Dome (antartide orientale) : riscostruzione ad alta risoluzione del record delle polveri fini atmosferiche e loro significato paleoclimatico ». Doctoral thesis, Università degli Studi di Milano-Bicocca, 2009. http://hdl.handle.net/10281/7573.

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Résumé :

The study of the past global climatic variations plays a very important role in the comprehension of present climate change and in the assessment of its future development. In particular, it is important to understand the natural variability of the climatic system and in which way human activity is responsible for these variations. Paleoclimatic studies are based on information preserved in Natural Archives, sites around the world where it is possible to obtain indirect data, the so called proxy data, about climate-dependant parameters. Polar Ice Caps are one of the better natural archives both in terms of preservation and completeness. During the last two decades many drillings were performed in both Antarctic and Greenlandic ice caps, and in particular three ice cores from East Antarctic plateau have allowed to investigate a long period of past climate. These are Vostok ice core (Petit et al, 1999), Dome Fuji ice core (Goto-Azuma, 2006), and EPICA (European project for Ice Coring in Antarctica) Dome C ice core (EPICA community members, 2004). The last one covers 800,000 years BP (Before Present), and contains the oldest ice ever drilled. It is possible to collect many information from ice cores, and this work is focused on mineral dust concentration variability in the East Antarctic ice sheet, with the aim to create a very high resolution dust record. Atmospheric dust that has reached and deposited on Antarctic ice sheet from remote areas, are considered one of the best-preserved and detailed proxy data. Dust concentration, size distribution, isotopic signature and mineralogical studies give us information about climate variability and potential source areas (PSA), moreover it is possible to reconstruct paleoatmospheric circulation and back trajectories through models. In this way it is possible to contribute in increasing knowledge about coupled ocean-atmospheric system dynamics and about the important and not completely understood climate forcing role of the dust. In this work dust concentration was investigated through a new laser particle counter technique. The Laser Sensor Abakus Particle Counter (LS) operates through a 670 nm wavelength laser beam. The analysis were performed melting ice samples, from the new deep ice core drilling in Talos Dome (East Antarctica), in continuous through the Continuous Flow Analysis (CFA) system. The work was carried out in Alfred Wegner Institute for Polar and Marine Research (AWI – Bremerhaven, Germany) in the contest of a collaboration between Germany, Switzerland and Italian groups. This work is part of the TALDICE (TALos Dome ICE core) project, leaded by Italy, that involved also Germany, France, Switzerland and UK. Talos Dome (TD: 159°11’ E, 72°49’ S; 2315 m a.s.l.) is a peripheral dome at the edge of the East Antarctic plateau, 250 km from the Ross Sea and 300 km from the Southern Ocean. Dust concentration and size distribution analysis were performed also with the Beckmann Coulter Multisizer 3 (CC), a device which works through an electric principle, in a clean room located in the Environmental Science Department of Milano Bicocca University. The LS device has provided two kinds of outputs: bag mean values and high resolution data. Both signals were processed and have generated two dust records (with low and high resolution). In this work it was discussed part of the dust record that covered a period of about 60,000 years between the end of the last deglaciation (about 12,000 years BP) and Marine Isotopic Stage 4 (MIS 4, 70,000 years BP). The LS dust record was compared at first with the CC one and the good agreement between the two devices confirmed that LS is a suitable tool for this kind of studies. Than it was compared with other records from different ice cores drilled in East Antarctic plateau and on the Greenland ice sheet. In particular, the EPICA project ice cores drilled in Dome C (EDC) and Dronning Maud Land (EDML) were considered, together with Northern Hemisphere NGRIP (North Greenland Ice core project) ice core. In addition, dust records and stable isotope records (δ18O, δD) from Antarctic ice core (TD, EDC, EDML) and only δ18O record for NGRIP ice core were considered too. The comparison between TD dust record and the above-mentioned records provided interesting information about climatic condition in the TD area, atmospheric circulation and the link between climate and PSA during late Quaternary. It was noticed that TD dust record shows a good agreement with EDC and EDML ones, both for climatic variation at millennial and multimillennial scale. During Last Glacial Maximum (LGM) the dust flux in the three drilling site is comparable, but this is not the case for MIS 4, where TD shows an average lower flux value compared to LGM. This result is shown for the first time by the TD ice core. Consequently, now it is possible to suppose that dust transport mechanisms towards TD, EDC and EDML were the same during the last glacial period. Anyway, dust signal in TD is ambiguous, probably because it is the result of interaction of many factors. Likely, during LGM, very cool air masses extended above the Antarctic plateau, even in TD area, have created a subsidence condition which haven’t allowed the cyclonic perturbation to penetrate the interior of Antarctica continent. In fact, the Polar Front has moved towards lower latitude in that period, maintaining far away these “disturbances”. It is possible to hypothesize that this condition was weaker during MIS 4 and that the cyclonic perturbation have interfered with air masses coming from the plateau, and prevented dust flux towards TD. So it could be said that TD site shows a global climatic signal and it is sensitive to Southern Ocean conditions, in particular in the Indo-Pacific sector (like EDC), during LGM, instead it shows a mixed signal during MIS 4. In this period the TD area probably is sensitive partly to Southern Ocean Indo-Pacific sector, and partly to a more local Ross Sea sector condition. This work even highlights the significance of the PSA sensitivity to climate variations and to small temperatures changes during the glacial period. Many studies have proved that the main dust source area in East Antarctic plateau is the Southern South America, more precisely Patagonia (Delmonte et al., 2008a & 2004b; Basile et al., 1997), and a new work (Delmonte et al., 2009) shows that this is substantial even for TD. In fact It was noticed in TD, EDC and EDML, three clear oscillation over LGM, two of these likely due to periglacial activity related to the development of the Patagonian ice cap (Sugden et al., 2009). Through comparison with EDML δ18O, it has been possible to identify some Antarctic Isotopic Maximum (AIM, isotope peaks along the record) that correspond to dust minimum in TD dust record. AIMs have a correspondence with another kind of fast oscillation in the Northern Hemisphere, called Dansgaard/Oeschger events. These are abrupt warm events, more or less 2,000 years long and followed by less rapid cooling. EDML δ18O profile shows that AIMs are in antiphase with the D/O event, and data from TD ice core confirm this behaviour. This difference between Northern and Southern Hemisphere is explained by a recent theory called “Bipolar Seesaw”, that tries to understand the mechanisms with which the two Hemisphere were alternatively warmed up and cooled down. Although some works (Stenni et al., submitted; Barker et al., 2009; Lamy et al., 2007; EPICA community members, 2006; Stocker et al., 2003; Blunier et al., 2001 e 1998) tried to understand the dynamics involved in the Bipolar Seesaw theory, many uncertainties and doubts must be solved and the new results obtained by TD ice core have given a very important contribution for a better comprehension of this climatic trend. At least it is possible to assert that the new Talos Dome ice core results obtained in this work provided: - a confirmation of dust validity as climatic variability indicator; - an important contribution on next models studies and on a better understanding of coupled ocean-atmospheric circulation dynamics and their climatic pattern; - a confirmation of previous studies obtained by other ice cores from different drilling sites; - new information that will give an important motivation to improve these kind of studies, in particular on new coastal deep ice cores. The future work and perspective will be the conclusion of high resolution data processing, focusing mainly on the Holocene period. In particular analysis on the first 70 m of TD ice core will be carry out, with the aim to reconstruct the last 2,000 years of climate history. With the same goal, some shallow firn cores that were drilled along a traverse from TD to Dome C and from TD to Dumont d’Urville (East Antarctic coastal site on Pacific Sector and where is located the French Antarctic Station) in the frame of ITASE (International Trans Antarctic Scientific Expedition) project during 1998 and 2001 drilling campaign, will be analyse. This studies represent a real challenge for the future because, in the contest of a proved global warming, it will be essential to understand how and in which proportion natural variability and human activities are responsible of this change.

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Seroussi, Hélène. « Modélisation des calottes polaires par des formulations multi-modèles ». Phd thesis, Ecole Centrale Paris, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00697005.

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Résumé :

La modélisation numérique des écoulements de glace est indispensable pour prédire l'évolution des calottes polaires suite au réchauffement climatique. De récentes études ont souligné l'importance des modèles d'écoulement dits d'ordre supérieur voir même de Stokes au lieu de la traditionnelle approximation de couche mince dont les hypothèses ne sont pas valables dans certaines zones critiques mais à l'étendue limitée. Cependant, ces modèles d'ordre supérieur sont difficiles à utiliser à l'échelle d'un continent en raison de leurs temps de calculs prohibitifs. Ce travail de thèse propose une nouvelle technique qui permet de réduire les temps de calculs tout en maximisant la précision des modèles. Plusieurs modèles d'écoulement de glace de complexité variables ont été mis en place dans ISSM (Ice Sheet System Model), un code élément fini massivement parallèle développé par le Jet Propulsion Laboratory. L'analyse et la comparaison des différents modèles, à la fois sur des cas théoriques et réels, montrent que l'utilisation des modéles les plus complets est principalement nécessaire au voisinage de la zone d'échouage, transition entre les parties flottantes et posées de la glace, mais aussi que des modèles plus simples peuvent être utilisés sur la majeure partie des glaciers. Coupler différents modèles présente donc un avantage significatif en terme de temps de calcul mais aussi d'amélioration de la physique utilisées dans les modèles. Plusieurs méthodes de couplage de modèles existent et sont présentées dans ce manuscrit. Une nouvelle technique, dite de tuilage, particulièrement adaptée au couplage de modèles d'écoulement de glace est décrite ici : son principe repose sur la superposition et le raccordement de plusieurs modèles mécaniques. Une analyse mathématique est effectuée afin de définir les conditions d'utilisation de cette méthode de tuilage. Le traitement du couplage entre un modèle de Stokes et des modèles simplifiés, pour lesquels le calcul des vitesses horizontales et verticales est découplé, est ensuite présenté. Cette technique a été mise en place dans ISSM afin de pouvoir créer des modèles hybrides combinant plusieurs modèles d'écoulement de complexité variable. Après avoir été validée sur des cas synthétiques, cette technique est utilisée sur des glaciers réels comme Pine Island Glacier, dans l'Antarctique de l'Ouest, afin d'illustrer sa pertinence. Les modèles hybrides ont le potentiel d'améliorer la précision des résultats en combinant différents modèles mécaniques, utilisés chacun dans les zones où leurs approximations sont valides, tout en réduisant les temps de calcul et en étant compatibles avec les ressources informatiques actuelles.

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Caillon, Nicolas. « Composition isotopique de l'air piégé dans les glaces polaires : outil de paléothermométrie ». Paris 6, 2001. http://www.theses.fr/2001PA066279.

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Buglio, Sánchez Franco Ignacio. « Reanálisis de las series de mediciones del balance de masa del glaciar Echaurren Norte, Región Metropolitana, Chile ». Tesis, Universidad de Chile, 2017. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/144466.

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Résumé :

Geólogo
Los glaciares son una de las principales reservas de agua dulce y representan un significativo aporte a los recursos hídricos, actuando como agentes reguladores del agua disponible en las cuencas andinas. Estudios relacionados con cambios en el balance de masa en los glaciares de montaña son fundamentales para el entendimiento del funcionamiento del sistema hídrico. Asimismo, posibilitan la comprensión de los efectos del cambio climático, del aumento del nivel del mar y manejo de reservas de agua, proporcionando información más precisa al momento de la toma de decisiones sobre el manejo presente y futuro de los recursos hídricos del país. El objetivo principal de este estudio es aplicar la metodología de reanálisis del balance de masa glaciar propuesta por Zemp (2013) para las series registradas en el glaciar Echaurren Norte (1982-2015), validando así la metodología para el hemisferio sur. Las prestaciones de esta metodología permiten su aplicación en un amplio número de glaciares de Chile. Las series de datos obtenidas mediante métodos de observación glaciológicos se acoplan a las series de datos independientes de métodos geodésicos (2009-2015) con el fin de determinar los errores sistemáticos y aleatorios de cada método, eliminando los errores sistemáticos. Se cuantifican los principales errores sistemáticos y aleatorios de cada método, y se realiza el testeo estadístico para la validación de los balances de masa glaciológico y geodésico. Una de las principales fuentes de error sistemático encontradas es la generada por la extrapolación de la acumulación y ablación a año hidrológico, la cual se corrige mediante el modelo del grado-día (Hock, 2003). Se determina que el balance de masa glaciológico acumulado no es estadísticamente igual al geodésico. A pesar de esto, no se realiza el proceso de calibración debido a que existen fuentes de error sistemático asociado a la serie glaciológica que no han sido cuantificadas todavía. Se discuten las posibles fuentes de error, entre las que destacan: la representatividad de la acumulación del pozo estratigráfico, las mediciones de densidad y la no cuantificación del balance interno y basal del glaciar. Finalmente, se valida la metodología del reanálisis y se aconseja acoplar los datos ya existentes de las mediciones glaciológicas y geodésicas para glaciares del hemisferio sur que posean series glaciológicas mayores a 5 años. Se deja propuesto un siguiente paso iterativo de reanálisis para el glaciar Echaurren Norte, en el que se agreguen datos de radio eco-sondaje y balance de energía. Se obtendría así una mejor aproximación del comportamiento del balance de masa del glaciar Echaurren Norte.
Trabajo realizado con el apoyo de la Unidad de Glaciología y Nieves (UGN) de la Dirección General de Aguas (DGA), Ministerio de Obras Públicas (MOP)

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Soruco, Alvaro. « ETUDE DU RETRAIT DES GLACIERS DEPUIS CINQUANTE ANS DANS LES BASSINS HYDROLOGIQUES ALIMENTANT EN EAU LA VILLE DE LA PAZ – BOLIVIE (16°S) ». Phd thesis, Grenoble 1, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00399924.

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Résumé :

Sur la Cordillère Royale en Bolivie, nous avons reconstitué les bilans de masse de 21 glaciers représentatifs, par photogrammétrie numérique. Les MNT's ont été construit à partir des clichés aériens de l'IGM-Bolivie de 1956, 1963, 1975, 1983, 1997 et 2006, avec une précision décimétrique ou métrique.
L'analyse des résultats sur le glacier du Zongo montre qu'un tiers de la surface du glacier (zone d'ablation) contrôle 80% du bilan de masse annuel. La série du Zongo constitue la série de bilan de masse glaciaire la plus longue et la plus précise des Andes tropicales.
Nous avons analysé les bilans de masse des 21 glaciers depuis 1956, lorsqu'on s'affranchit des tendances de ces glaciers, les variations temporelles du bilan de masse montrent un signal commun d'origine climatique.
Nous avons montré ainsi que 88% de la variance des bilans cumulés sont expliqués par l'exposition et l'altitude. Cette corrélation et les restitutions photogrammétriques ont permis de calculer les bilans de masse et la perte de surfaces de 376 glaciers au cours de la période 1963-2006 (43% de perte de leur volume et 48% de perte de leur surface depuis 1975).
Enfin, notre étude évalue la contribution des glaciers au système d'alimentation en eau potable de la ville de La Paz. En moyenne sur la période 1975-2006, la fonte glaciaire a contribué à hauteur de 18% et 15% sur la période récente 1997-2006 (12% en saison humide et 27% en saison sèche). Nous avons enfin calculé les débits attendus en cas de disparition totale des glaciers (12% en moins à l'année, 9% en moins en saison humide et 25% en moins en saison sèche).

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Barboza, Heloisa Helena de Castro. « Simulação numérica bidimensional do fluxo da Geleira Lange via diferenças finitas ». reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2002. http://hdl.handle.net/10183/118183.

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Résumé :

Neste trabalho modela-se simplificadamente o fluxo da Geleira de descarga Lange (Ilha Rei George, Antártica) para estimar seu estado de equilíbrio e a sua resposta a mudanças na taxa de acumulação. O modelo, bidimensional, representativo e numericamente estável, fornece resultados qualitativos para a velocidade e distribuição da temperatura do gelo, baseado no método das diferenças finitas. Para calibrar o modelo, medidas da velocidade da geleira foram obtidas durante a XVIII Operação Antártica Brasileira no verão austral de 1999/2000. Primeiramente, 21 estacas foram implantadas na superfície da Geleira Lange, a posição geográfica levantada por GPS diferencial duas vezes no início e final de um período de dois meses, permitindo a determinação da velocidade superficial. O fluxo de geometria complexa foi então simulado através de um sistema curvilíneo de coordenadas. O modelo computa a distribuição de velocidade ao longo do eixo longitudinal usando a lei do fluxo do gelo para simular a deformação interna da geleira, desconsiderando o desiizamento basal. O modelo indica que variações na taxa de acumulação líquida menores que 20% do valor atual não resultariam em mudanças significativas da morfologia superficial da geleira. Mesmo a redução em 50% na taxa de acumulação resultaria somente no rebaixamento da superfície em 26 m. Estes resultados reforçam a idéia de uma geleira perto do estado de equilíbrio ( steady-state).
A simplified numerical model simulates the flow of the outlet Lange Glacier (King George Island, Antarctica) to estimate its equilibrium state and morphologicai responses to accumulation rate changes. The bidimensional model uses the finite difference method to provide qualitative information about the surface velocity and the internai temperature distribution. Fieldwork, carried out in the austral summer of 1999/2000, during the XVIII Brazilian Antarctic Operation, provides ice velocity data for calibration. Firstly, 21 stakes were fixed on the surface of Lange Glacier, their geographical position surveyed twice within a period of two months, using differential GPS. The glacial flow was simulated using complex curvilinear coordinates. The model computes the velocity distribution along the main longitudinal axis using the ice flow la\v to calculate the internai deformation with no basal sliding and responses to changes in the net accumulation rate. Variations in the net accumulation rate of less than 20% of the present value do not change significantly the surface glacier morphology. Even a reduction of 50% of this rate willlower the surface by only 26 m in 100 years. These results suggest a present glacier condition near to the steady-state.

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Mendonça, Luís Felipe Ferreira de. « Estimativa das variações sazonais no fluxo da Geleira Grey, Patagônia, por imagens SAR ». reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2013. http://hdl.handle.net/10183/78960.

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Résumé :

Este trabalho estima a velocidade de fluxo da geleira Grey, localizada no Campo de Gelo Patagônico Sul, nos meses de outubro de 2011 e janeiro a abril de 2012. Os valores de velocidade foram obtidos por um algoritmo, baseado no cálculo de correlação cruzada, entre pares de imagens SAR COSMO-SkyMed e, posteriormente interpolados, para a geração de uma superfície contínua, que ilustre os valores de direção e intensidade de fluxo para toda a geleira. Os resultados foram comparados com dados meteorológicos, disponibilizados pelo Serviço Meteorológico Argentino, para interpretar o padrão sazonal na velocidade de deslocamento. Os meses de Outubro e abril registraram valores médios de velocidade de fluxo de 1,2 ± 0,6 md-1 e 1,1 ± 0,7 md-1, respectivamente. Durante o período de verão, os meses de janeiro, fevereiro e março apresentaram valores de velocidade de fluxo de 1,5 ± 0,6 md-1; 1,3 ± 0,7 md-1 e 1,4 ± 0,5 md-1 variando, diretamente, com a temperatura média mensal. Os valores mensais de fluxo da geleira Grey apresentaram uma correlação linear de 0,96 com a temperatura do ar, medida por uma estação meteorológica automática, localizada a cerca de 80 km da geleira. Os resultados indicam que os valores mensais do fluxo da geleira Grey possuem uma relação positiva com a variação sazonal da temperatura.
This study aims to estimate the flow velocities of Grey Glacier, located in Southern Patagonian Ice Field, between October 2011 and May 2012. The velocity vectors of Grey Glacier were obtained by means of an algorithm based on cross-correlation between pairs of COSMO-SkyMed images and subsequently interpolated, for generate a continuous surface that illustrates the values of intensity and direction of glacier flow. The results were compared with meteorological data, provided by the Meteorological Service of Argentina, to interpret the seasonal pattern in velocity. October-April registered values of flow velocity of 1,2 ± 0,6 md-1 and 1,1 ± 0,7 md-1; respectively. During the summer, the months of January, February and March had values of flow velocity of 1,5 ± 0,6 md-1; 1,3 ± 0,7 md-1 and 1,4 ± 0,5 md-1 varying directly with the monthly average temperature. The monthly values flow of Glacier Grey presented a linear correlation of 0.96 with the air temperature measured by an automatic weather station, located about 80 km from the glacier. The results indicate that the monthly values of the Grey glacier flow are positively related to seasonal variation in temperature.

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Docquier, David. « Representing grounding-line dynamics in Antarctic ice-sheet models ». Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2013. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/209400.

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Résumé :

Since the mid-20th century, global average temperatures have dramatically risen mostly due to the increasing amount of greenhouse gas emissions in the atmosphere. The effects of this recent global warming are already evident and could be exacerbated in the near future if no real action is taken. Recent ice loss in West Antarctica, monitored by satellite measurements and other techniques, gives cause for concern in such a warming world. A major part of this loss has been driven by warm water masses penetrating underneath the ice shelves in this region. This has led to a flow acceleration of the inland outlet glaciers and a greater discharge of ice to the ocean. The actual resulting contribution of West Antarctica to sea-level rise is estimated to be around 0.2 mm per year between 1992 and 2011, i.e. about one third of the ice-sheet contribution (Antarctica and Greenland), and is expected to increase in the near future.

In this thesis, we first clearly demonstrate that modeling grounding-line (the boundary between grounded and floating ice) migration depends on both the numerical approach and the physical approximation of the ice-sheet model used. Ice-sheet models prescribing the ice flux at the grounding line and using appropriate physical level and numerical approach converge to the same steady-state grounding-line position irrespective of the grid size used. However, the transient behavior of those models is less accurate than other models and leads to an overestimated grounding-line discharge. Therefore, they need to be used with particular attention on short time scales. Furthermore, the non-inclusion of vertical shear stress in those models increases the effective viscosity and gives steady-state grounding-line positions further downstream when compared to full-Stokes models.

The second major finding of this thesis is the high control of geometry (glacier width and bedrock topography) on Thwaites Glacier, one of the fastest-flowing outlet glaciers in West Antarctica. A flowline finite-difference Shallow-Shelf Approximation (SSA) model is applied to the glacier and shows that ice-flow convergence (through width parameterization) slows down the grounding-line retreat when compared to simulations where the width is constant. A new buttressing parameterization is also tested on the glacier and permits a better understanding of this effect. Finally, the three-dimensional version of the model above is applied to Thwaites Glacier and highlights the strong control of lateral variations in bedrock topography on grounding-line migration./Depuis le milieu du 20e siècle, les températures moyennes globales ont fortement augmenté principalement à cause de l'augmentation des émissions de gaz à effet de serre d'origine humaine. Les effets de ce réchauffement global récent sont déjà détectables et pourraient s'accentuer dans un futur proche si aucune mesure réelle n'est prise. La perte récente de glace en Antarctique de l'Ouest, enregistrée par mesures satellites et d'autres techniques, est préoccupante dans un monde qui se réchauffe. Une grande partie de cette perte de glace est due à la pénétration de masses d'eau chaude sous les plateformes de glace flottante dans cette région. Cela engendre une accélération de l'écoulement des glaciers émissaires et une plus grande décharge de glace vers l'océan. Ainsi, la contribution récente à la hausse du niveau de la mer de l'Antarctique de l'Ouest s'élève à environ 0.2 mm par an entre 1992 et 2011, c'est-à-dire près du tiers de la contribution des calottes glaciaires (Antarctique et Groenland). On estime que cette contribution va continuer à augmenter dans le futur proche.

Dans cette thèse, nous démontrons clairement que la modélisation de la migration de la ligne d'ancrage (frontière entre glaces posée et flottante) dépend de l'approche numérique et de l'approximation physique du modèle cryosphérique utilisé. Les modèles cryosphériques qui prescrivent le flux glaciaire à la ligne d'ancrage et qui utilisent un niveau de physique et une approche numérique appropriés convergent vers la même position d'équilibre de la ligne d'ancrage quelle que soit la taille de maille utilisée. Cependant, le comportement transitoire de ces modèles est moins précis que d'autres modèles et mène à une surestimation du flux à la ligne d'ancrage. Dès lors, ces modèles doivent être utilisés avec précaution sur de courtes périodes de temps. De plus, la non inclusion des contraintes verticales de cisaillement dans ces modèles augmente la viscosité effective et donne des positions d'équilibre de la ligne d'ancrage plus en aval en comparaison avec les modèles « full-Stokes ».

La seconde découverte majeure de cette thèse est le contrôle important exercé par la géométrie (largeur du glacier et topographie du lit rocheux) sur Thwaites Glacier, l'un des glaciers émissaires les plus rapides en Antarctique de l'Ouest. Un modèle « Shallow-Shelf Approximation » (SSA) résolvant les différences finies le long d'une ligne d'écoulement est appliqué au glacier et montre que la convergence de l'écoulement glaciaire (au travers de la paramétrisation de la largeur) ralentit le retrait de la ligne d'ancrage comparé aux simulations où la largeur est constante. Une nouvelle paramétrisation de l'effet arc-boutant est testée sur le glacier et permet de mieux comprendre cet effet. Finalement, la version en trois dimensions du modèle ci-dessus est appliquée à Thwaites Glacier et met en évidence le contrôle important des variations latérales de l'altitude du lit rocheux sur la migration de la ligne d'ancrage.
Doctorat en Sciences
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De, Fleurian Basile. « Développement d'un modèle d'hydrologie sous-glaciaire dédié à la simulation du glissement basal des glaciers ». Phd thesis, Université de Grenoble, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00541108.

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Résumé :

La modélisation de la dynamique glaciaire passe par la compréhension et la reproduction des processus physiques responsables des déplacements observés à la surface des glaciers. Certains de ces processus, et en particuliers ceux qui oeuvrent à la base des glaciers, sont moins bien maîtrisés. Ainsi, même si le glissement à la base des glaciers à été observé dès le début du XXe siècle sa modélisation reste un problème actuel. La majorité des modèles de dynamiques glaciaires utilisent des lois de frottement uniquement basées sur la contrainte basale tangentielle pour déterminer les vitesses de glissement. Il est alors nécessaire de faire varier en temps et en espace le paramètre de la loi de frottement pour obtenir un champ de vitesse comparable aux données mesurées. Par ailleurs, de nombreuses études ont montré que la pression et donc le volume d'eau à la base des glaciers jouait un rôle important sur la vitesse de glissement des glaciers. L'objectif de cette thèse est de mettre en place un modèle capable de calculer la pression d'eau à la base des glaciers et de le coupler à un modèle d'écoulement glaciaire par l'intermédiaire d'une loi de frottement. On utilise pour cela une approche utilisant des milieux poreux analogues représentant les deux composantes (inefficace et efficace) du système de drainage. Les expériences de sensibilité présentées montrent que cette méthode permet de reproduire les spécificités d'un système de drainage sous-glaciaire. Enfin, la reproduction qualitative d'un phénomène glaciologique extrême de jökulhlaup (vidange de lac sous-glaciaire) a permis de vérifier la robustesse du modèle.

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Philippe, Morgane. « Reconstruction of the density profile, surface mass balance history and vertical strain profile on the divide of the Derwael Ice Rise in coastal Dronning Maud Land, East Antarctica ». Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2007. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/254506.

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Résumé :

Antarctic mass balance is mainly controlled by surface mass balance (SMB, i.e. the net effect of precipitations at the surface of the ice sheet) and ice discharge at its margins, mostly through ice shelves. These floating ice bodies made from ice flowing from the continent to the ocean are buttressed by ice rises (elevation of the sea floor on which ice shelf re-grounds) such as the Derwael Ice Rise (DIR) in Dronning Maud Land (DML). In addition to this role important to consider in the future contribution of Antarctica to sea level rise, ice rises are also “climate dipsticks” helping to reconstruct the climate of the past centuries to millennia at high resolution. Due to their coastal location, they witness the changes happening there more rapidly than inland. Furthermore, their internal stratigraphy forms arches that allow to assess their stability, to date their own formation and therefore, in some cases, to constrain the past extension of the ice sheet at the scale of several millennia. As part of the IceCon project :Constraining ice mass changes in Antarctica, this thesis aimed to drill a 120 m ice core (named IC12 for the IceCon project, 2012) at the divide of the DIR and perform physico-chemical analyses to study its density and its internal annual layering with the aim of reconstructing SMB of the last two centuries. We also recorded a virtual image of the borehole using an optical televiewer (OPTV) to assess the ability of this instrument to reconstruct a density profile and measure vertical strain rates when the logging is repeated in the same borehole after a sufficient period of time (here, 2 years).The results show a general increase in snow accumulation rates (SMB) of 30-40% during the 20th century, particularly marked during the last 20-50 years. SMB variability is governed to a large extent by atmospheric circulation and to a lesser extent by variations in sea ice cover. The vertical velocity profile measured from repeat borehole OPTV was applied to refine SMB correction and the results fall in the error range of the corrections made using a model previously developed to study the DIR’s stability. This thesis also contributed to characterizing the spatial variability of SMB across the DIR by dating internal reflection horizons (IRHs), former surfaces of the DIR buried under subsequent snow layers and detected using radio-echo-sounding, and by measuring the density profile of IC12. SMB is found to be 2.5 times higher on the upwind slope than on the downwind slope due to the orographic effect. This pattern is regularly observed on ice rises in DML and stresses the importance of adopting a sufficient spatial resolution (5 km) in climate models.Finally, the technical developments allowing to rapidly reconstruct a density profile from the OPTV image of a borehole contributed to improving our knowledge of two features of Antarctic ice shelves, namely melt ponds, influencing surface mass balance and subglacial channels, influencing basal mass balance. Specifically, the results show that density is 5 % higher in surface trenches associated with subglacial channels, and that ice below melt ponds can reach the density of bubble-free ice due to melting and refreezing processes, with implications on ice shelf viscosity.
Doctorat en Sciences
info:eu-repo/semantics/nonPublished

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Philippe, Morgane. « Reconstruction of the density profile, surface mass balance history and vertical strain profile on the divide of the Derwael Ice Rise in coastal Dronning Maud Land, East Antarctica ». Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2017. https://dipot.ulb.ac.be/dspace/bitstream/2013/254506/7/Appendix.pdf.

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Résumé :

Antarctic mass balance is mainly controlled by surface mass balance (SMB, i.e. the net effect of precipitations at the surface of the ice sheet) and ice discharge at its margins, mostly through ice shelves. These floating ice bodies made from ice flowing from the continent to the ocean are buttressed by ice rises (elevation of the sea floor on which ice shelf re-grounds) such as the Derwael Ice Rise (DIR) in Dronning Maud Land (DML). In addition to this role important to consider in the future contribution of Antarctica to sea level rise, ice rises are also “climate dipsticks” helping to reconstruct the climate of the past centuries to millennia at high resolution. Due to their coastal location, they witness the changes happening there more rapidly than inland. Furthermore, their internal stratigraphy forms arches that allow to assess their stability, to date their own formation and therefore, in some cases, to constrain the past extension of the ice sheet at the scale of several millennia. As part of the IceCon project :Constraining ice mass changes in Antarctica, this thesis aimed to drill a 120 m ice core (named IC12 for the IceCon project, 2012) at the divide of the DIR and perform physico-chemical analyses to study its density and its internal annual layering with the aim of reconstructing SMB of the last two centuries. We also recorded a virtual image of the borehole using an optical televiewer (OPTV) to assess the ability of this instrument to reconstruct a density profile and measure vertical strain rates when the logging is repeated in the same borehole after a sufficient period of time (here, 2 years).The results show a general increase in snow accumulation rates (SMB) of 30-40% during the 20th century, particularly marked during the last 20-50 years. SMB variability is governed to a large extent by atmospheric circulation and to a lesser extent by variations in sea ice cover. The vertical velocity profile measured from repeat borehole OPTV was applied to refine SMB correction and the results fall in the error range of the corrections made using a model previously developed to study the DIR’s stability. This thesis also contributed to characterizing the spatial variability of SMB across the DIR by dating internal reflection horizons (IRHs), former surfaces of the DIR buried under subsequent snow layers and detected using radio-echo-sounding, and by measuring the density profile of IC12. SMB is found to be 2.5 times higher on the upwind slope than on the downwind slope due to the orographic effect. This pattern is regularly observed on ice rises in DML and stresses the importance of adopting a sufficient spatial resolution (5 km) in climate models.Finally, the technical developments allowing to rapidly reconstruct a density profile from the OPTV image of a borehole contributed to improving our knowledge of two features of Antarctic ice shelves, namely melt ponds, influencing surface mass balance and subglacial channels, influencing basal mass balance. Specifically, the results show that density is 5 % higher in surface trenches associated with subglacial channels, and that ice below melt ponds can reach the density of bubble-free ice due to melting and refreezing processes, with implications on ice shelf viscosity.
Doctorat en Sciences
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Caro, Paredes Dennys Alexis. « Modelación de las Respuestas Hidrológicas en las Cuencas Glaciales Tapado (29°S) y Pirámide (33°) en Los Andes semi-áridos de Chile ». Tesis, Universidad de Chile, 2017. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/146601.

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Résumé :

Magíster en Ciencias, Mención Geología
Los glaciares de los Andes semi-áridos chilenos han disminuido su área rápidamente durante el siglo XX. Donde su balance de masa negativo contribuye a aumentar su aporte hídrico durante los meses de verano en años secos y a aumentar el área de detritos supraglaciales. Este trabajo simula la escorrentía proveniente de los glaciares cubiertos Tapado (30°S) y Pirámide (33ºS), definidos como frío y temperado, respectivamente, con el objetivo de conocer sus respuestas hidrológicas en interacción con forzantes glacio-meteorológicas, siendo relevante determinar los procesos que dominan en la descarga y como ésta responde a cambios en los forzantes que determinan el derretimiento. Para simular el comportamiento hidrológico se utiliza el modelo, basado en la física y completamente distribuido, TOPographic Kinematic wave APproximation model (TOPKAPI-ETH). El registro hidro-meteorológico para correr el modelo fue recolectado en trabajos de campo entre los años 2013 y 2015. Los resultados muestran una contribución para el año 2015 del 55% en Tapado y de un 77% en Pirámide, con máximas mensuales durante enero a marzo en Tapado y entre noviembre a marzo en Pirámide. Mostrando una alta relevancia en la escorrentía, la permanencia de la cobertura de nieve y el espesor y distribución de la cobertura detrítica sobre el glaciar. Por otro lado, la evaluación de la escorrentía al modificar la temperatura del aire y el espesor de detritos mostró resultados interesantes. El aumento en 2°C del aire produce también un aumento de la escorrentía en un 75% en Tapado y en un 49% en Pirámide. Encontrándose una relación lineal entre temperatura del aire y escorrentía para Pirámide y una relación no lineal en Tapado. Respecto a variaciones en el espesor de la cobertura de detritos, se observa un aumento de la escorrentía en un 300% en Pirámide y de un 700% en Tapado si esta cobertura no existiera, de manera contraria, si la cobertura aumenta su espesor al doble la escorrentía disminuye a un 44% en Pirámide y a un 66% en Tapado, respecto a lo simulado para el mismo periodo.

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Pino, Rivas Catalina Antonieta. « Estudio geomorfológico glacial y periglacial asociado a la evolución de glaciares rocosos en la alta cuenca del río Cochiguás, Región de Coquimbo ». Tesis, Universidad de Chile, 2018. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/170034.

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Résumé :

Memoria para optar al título de Geóloga
En los Andes Semiáridos, específicamente en la alta cuenca del río Cochiguás en la Región de Coquimbo, el ambiente glacial y periglacial está compuesto por un complejo sistema geomorfológico, en el que resaltan geoformas como los glaciares rocosos. Sin embargo, este es un tema de investigación reciente en Chile, donde no se sabe con certeza la dinámica, estructura interna y aporte hídrico a la cuenca de estos cuerpos. Adicionalmente, y bajo tendencias climáticas que apuntan a un calentamiento atmosférico paulatino en la zona y a una disminución evidente en las precipitaciones, es necesario estudiar los efectos que esto tendría en este tipo de glaciares. En esta investigación, se estudió geomorfológicamente la alta cuenca del río Cochiguás, específicamente tres quebradas: Caballos, Del Toro Muerto, y Vallecillo, con el fin de caracterizar esta zona, la cual alberga glaciares rocosos de tipo glacial y criogénico. De esta manera, se han evidenciado rasgos glaciales y periglaciales, que sugieren un relieve con una marcada impronta glacial, y que posteriormente dio paso a condiciones más áridas, donde han predominado los procesos periglaciales y criogénicos, evidenciados por los abundantes depósitos de remoción en masa y nieve/hielo con abundancia de detritos. Se ha realizado, como producto final, un mapa geomorfológico actualizado de la zona de estudio, además de un inventario de glaciares rocosos que complementa los inventarios nacionales e internacionales actualmente existentes. Adicionalmente, mediante técnicas de GNSS diferencial para el año 2018 y mediante el procesamiento fotogramétrico de estéreo fotografías para los años 1955 y 1999, se crearon Modelos Digitales de Elevación (MDE) que permitieron estudiar los cambios de volumen en un periodo de 63 años de dos glaciares rocosos ubicados en la quebrada Caballos, tributaria del río Cochiguás. Se estudió también el papel que juegan los parámetros geográficos (exposición de pendientes a la radiación solar y la estabilidad de ellas asociadas a su pendiente), geológicos (influencia de las paredes rocosas en la producción de detritos, la litología de la cubierta detrítica y el tamaño de los clastos) y climáticos (potencial influencia que han tenido las variaciones históricas en el comportamiento y variaciones de estos cuerpos). Este estudio muestra que ambos glaciares rocosos han variado negativamente su altura en un promedio de 10 cm por año en el periodo 1955-1999, lo que en términos de volumen representa aproximadamente 1, 7 millones de m3 de equivalente en agua. Estos datos concuerdan con estudios en Chile Central, donde se ha evidenciado un adelgazamiento de 16 cm aproximadamente por año en glaciares rocosos.
Servicio Nacional de Geología y Minería (SERNAGEOMIN)

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Mendes, Junior Claudio Wilson. « Monitoramento da zona superficial de neve úmida da Península Antártica pelo uso de dados dos sensores SMMR e SSM/I ». reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2011. http://hdl.handle.net/10183/32593.

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Résumé :

Dados EASE-grid do Special Sensor Microwave-Imager (SSM/I) e imagens classificadas ASAR wideswath (WS), cobrindo a Península Antártica (PA), foram processadas e usadas em um Modelo Linear de Mistura Espectral (MLME), para a análise subpixel da Zona Superficial de Neve Úmida (ZSNU) em imagens SSM/I. As proporções dos componentes puros (imagens-fração) da área de estudo (ZSNU, Zona Superficial de Neve Seca e rochas) foram derivadas das imagens ASAR classificadas. As imagens-fração e imagens SSM/I co-registradas de mesma data (bandas 19H, 19V, 37H e 37V) foram usadas no MLME para estimar as assinaturas espectrais desconhecidas (i.e., temperatura de brilho em cada banda SSM/I). Essas assinaturas espectrais foram então usadas no MLME para estimar as imagens-fração da ZSNU, as quais foram comparadas com as imagens-fração ASAR correspondentes, por meio do cálculo do coeficiente de correlação. Foram identificadas as duas assinaturas espectrais que resultaram nos dados mais correlacionados, sendo também calculadas as correlações das imagens-fração da ZSNU resultantes do uso no MLME dos valores médio e mediano das assinaturas espectrais mais similares. Os valores medianos dessas assinaturas espectrais produziram as imagens-fração da ZSNU mais correlacionadas, que tiveram uma precisão global de classificação média (PGCM) de 95,6% e 97,3%, nas imagens de primavera e outono, respectivamente (amplitude de classes de 0,1), e uma PGCM de 72,6% nas imagens de verão (amplitude de classes de 0,2). Essas assinaturas espectrais medianas foram então usadas no MLME para estimar, com esses níveis de precisão global, a intensidade e extensão da ZSNU na PA, pelo uso de imagens calibradas SSM/I e SMMR (Scanning Multichannel Microwave Radiometer), possibilitando assim a análise diária e em nível subpixel dessa fácie superficial, de 1978 a 2008. Na análise espacial das imagens-fração da ZSNU estimadas, observou-se que o derretimento superficial médio começava no final de outubro e terminava no final de março, com auge em 7 de janeiro (cerca de 172.237 km2 ou 31,6% da área da PA). A área total mediana da ZSNU no verão foi de aproximadamente 105.100 km2. A análise de regressão com as imagens-fração dos verões entre 1978-1979 a 2007-2008 revelou a tendência de redução da área da ZSNU, totalizando 330,854 km2 nesse período. Todavia, essa tendência não é estatisticamente significante, devido à alta variabilidade interanual da área da ZSNU na PA. Forte derretimento superficial ocorreu nos verões de 1984-1985 (176.507,289 km2) e 1989-1990 (172.681,867 km2), enquanto fraco derretimento, nos verões de 1993-1994 (26.392,208 km2) e 1981-1982 (23.244,341 km2). O mais persistente e intenso derretimento superficial foi observado nas plataformas de gelo Larsen, Wilkins, George VI e Wordie e isto foi relacionado com os eventos de fragmentação e desintegração dessas massas de gelo, ocorridos nas últimas décadas. O derretimento superficial está intimamente relacionado com a estabilidade do sistema glacial antártico e com mudanças no nível médio dos mares. Esse poderia ser monitorado em toda a Antártica, por meio da análise subpixel de imagens SMMR e SSM/I proposta neste estudo.
Special Sensor Microwave-Imager (SSM/I) EASE-grid data and classified ASAR wideswath (WS) images, covering the Antarctic Peninsula (AP), were processed and used in a Spectral Linear Mixing Model (SLMM) for a subpixel analysis of the Wet Snow Zone (WSZ) in SSM/I images. The components’ proportions (fraction images) of the endmembers in the study area, namely WSZ, Dry Snow Zone and rock outcrops, were derived from classified ASAR images. These fraction images and co-registered SSM/I images (bands 19H, 19V, 37H and 37V), acquired on the same date, were used in the SLMM to estimate the unknown spectral signatures (i.e., brightness temperature on each SSM/I band). These spectral signatures were used to estimate WSZ fraction images, which were compared with the ASAR fraction images, by calculating the correlation coefficients. This work identified two spectral signatures that produced the most correlated data, and determined the WSZ fraction images correlations resulting from the use, in the SLMM, of the mean and median values of the most similar spectral signatures. The median values of these spectral signatures produced the most correlated WSZ fraction images, which had an average overall classification accuracy (AOCA) of 95.6% and 97.3% for spring and autumn fraction images, respectively (class range of 0.1), and an AOCA of 72.6% for summer fraction images (class range of 0.2). These median spectral signatures were then used in a SLMM to estimate accurately the WSZ intensity and its extension on the AP, by using calibrated SSM/I and SMMR (Scanning Multichannel Microwave Radiometer) imageries, allowing a daily subpixel analysis of this glacier facie on the AP from 1978 to 2008. Based on the spatial analysis of the WSZ fraction images, it was observed that melt primarily takes place in late October and ends in late March, with peak on January 7th (about 172,237 km2 or 31,6% of the AP area). The WSZ median total area in summer was about 105,100 km2. Regression analysis over the 1978-1979 to 2007-2008 summers, revealed a negative interanual trend in surface melt of 330.854 km2. Nevertheless, this trend inference is not statistically significant, due to the high WSZ interanual variability. Extremely high melt occurred in the 1984-1985 (176,507.289 km2) and 1989-1990 (172,681.867 km2) summers, while extremely weak melt occurred in the 1993-1994 (26,392.208 km2) and 1981-1982 (23,244.341 km2) summers. The most persistent and intensive melt was observed on Larsen, Wilkins, George VI and Wordie ice shelves and it was related to the break-up and disintegration events that occurred on these glaciers in the last decades. Surface melting is closely related to the stability of the Antarctic glacial system and global sea level changes. It could be monitored for the whole Antarctica, by using the WSZ subpixel analysis in SMMR and SSM/I imageries proposed by this study.

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Davaze, Lucas. « Quantification du bilan de masse des glaciers de montagne à l'échelle régionale par télédétection spatiale optique ». Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAU022/document.

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Résumé :

Au-delà de leur rôle d’icône du changement climatique, les glaciers de montagne sont une composante essentielle de notre planète. Ils sont, de plus, de véritables « climat-mètres » naturels. Malgré leur faible superficie (0.5% des terres émergées), les glaciers de montagne contribuent à hauteur de 30% à la hausse du niveau des mers. Dans certaines régions, ils constituent de véritables enjeux quant à l’eau potable, l’agriculture, la production hydroélectrique ou les aléas glaciaires. Peu sont en revanche instrumentés (<0.0025%) et leurs fluctuations à l’échelle de régions entières sont mal connues.Grâce au développement de capteurs satellitaires à haute résolution spatiale (métrique à décamétrique), le développement de méthodes automatisées permet aujourd’hui d’augmenter considérablement le nombre de glaciers observés. Après avoir dressé un état de l’art des méthodes existantes et identifié les verrous méthodologiques, nous avons développé deux méthodes en particulier.La première se base sur la détection automatique de l’altitude de la limite glace/neige (i.e. ligne de neige) à la surface du glacier, à partir d’images satellites optiques. Cette altitude, lorsque mesurée à la fin de l’été, est un marqueur du changement de masse à la surface du glacier ayant eu lieu au cours de l’année (appelé bilan de masse de surface). Cette approche nous a permis d’estimer le bilan de masse de surface annuel de 239 glaciers dans les Alpes européennes et de 82 glaciers dans les Andes tropicales pour la période 2000-2016 et 2000-2018, respectivement. La perte moyenne annuelle observée est de -0.74 et de -1.29 m équivalent eau par an pour les deux régions respectivement. A notre connaissance, cette approche a permis d’établir le premier jeu de données de bilans de masse de surface annuels pour des glaciers individuels à échelle régionale à partir d’images satellites optiques. Une dépendance du bilan de masse de surface moyen par glacier à des caractères morpho-topographiques (e.g. pente, altitude médiane …) a été observée, où plus les glaciers sont pentus et hauts en altitude, moins leur perte de masse est importante. Une comparaison avec des mesures in situ dans les Alpes Européennes révèle une surestimation de la perte de masse par ces dernières si on les extrapole spatialement, notamment à cause de la faible représentation de glaciers à forte pente (>20°) dans les mesures in situ. Notre étude sur les Alpes Européennes a de plus permis d’identifier une variabilité interannuelle hétérogène sur cette région, en partie expliquée par des contextes climatiques différents grâce à l’utilisation de données issues de ré-analyses.Le développement d’une autre méthode a permis, à partir de l’analyse de carte d’albédo issues du capteur MODIS, de caractériser le bilan de masse de surface annuel et estival de 30 glaciers dans les Alpes françaises. Cette étude ouvre la porte à l’utilisation de cette méthode pour l’analyse du bilan annuel et saisonnier à l’échelle régionale.Ce travail a permis, à travers des applications dans différentes régions englacées, de développer et valider des méthodes capables, à partir d’images satellites optiques, d’estimer le bilan de masse de surface annuel et saisonnier de glaciers de montagne à l’échelle de régions entières. Ces estimations peuvent ensuite être utilisées pour : (1) étudier l’impact du climat local sur les glaciers de montagne ; (2) d’investiguer de possibles conditions météorologiques favorisant les fluctuations observées ; (3) calibrer et valider les modèles glacio-hydrologiques utilisés pour estimer les contributions actuelles et futures des glaciers de montagne au fonctionnement hydrologique des bassins versants et à l'élévation du niveau des mers
Beyond their iconic role of climate change, mountain glaciers can be considered as Earth’ essential component and natural “climate-meter”. Despite their small spatial coverage (0.5% of emerged land), mountain glaciers contribute as high as 30% of the observed sea-level rise. In some regions, they are considered as essential issues because of their importance in terms of potable water, agriculture, hydroelectricity or natural hazards. A small share is however monitored in situ (<0.0025%) and their fluctuations at regional scale are poorly known.Thanks to the development of high spatial resolution satellite sensors (metric to decametric), new methods are today available to significantly increase the number of monitored glaciers. After a state of the art of the existing methods and an identification of the limitations, we focused our attention on the development of two methods.The first one is based on the automatic detection of the snow/ice interface altitude (i.e. snowline) at the glacier surface from optical satellite images. This altitude, when estimated at the end of summer, is a proxy of the annual glacier-wide mass change at the glacier surface (called surface mass balance, SMB). Using this approach, we estimated the annual SMBs of 239 glaciers in the European Alps and 82 glaciers in the tropical Andes for the period 2000-2016 and 2000-2018, respectively. The mean mass loss are -0.74 and -1.29 m water equivalent per year for the two regions, respectively. This approach allowed to derive the first dataset of annual SMBs for individual glaciers at regional scale from optical remote sensing. We found significant relationships between the computed SMBs and the glacier morpho-topographic features (e.g. slope, median altitude, …), with steeper and higher glaciers, experiencing less mass losses. Comparison with in situ monitored SMBs revealed an overestimation of mass losses from in situ estimates, due to a low representativeness of steep glaciers (>20°) in the in situ datasets. Our study also revealed heterogeneous inter-annual variability across the European Alps, partially explained by the climatic context of the studied sub-regions, thanks to the analysis of climate reanalysis data.We developed a second method to derive the annual and summer SMBs from albedo maps, computed from MODIS images. With an application on 30 glaciers in the French Alps, this work opened the way toward a regional application of this method, in order to estimate both annual and summer SMBs.By performing regional applications on different glacierized regions, we developed and validated methods capable of deriving the annual and summer SMBs of individual mountain glaciers at regional scale, from optical remote sensing data. These data could then be used to (1) assess the impact of peculiar climatic conditions onto mountain glaciers; (2) investigate possible meteorological conditions driving the documented glacier fluctuations; (3) calibrate and validate glacio-hydrological models used to estimate the current and future contributions of mountain glaciers to the hydrological functioning of mountain catchments and to sea level rise

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Beeman, Jai Chowdhry. « Le rôle des gaz à effet de serre dans les variations climatiques passées : une approche basée sur des chronologies précises des forages polaires profonds ». Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAU023/document.

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Résumé :

Les forages polaires profonds contiennent des enregistrements des conditions climatiques du passé et de l'air piégé qui témoignent des compositions atmosphériques du passé, notamment des gaz à effet de serre. Cette archive nous permet de décrypter le rôle des gaz à effet de serre dans les variations climatiques pendant huit cycles glaciaire-interglaciaires, soit l'équivalent de plus de 800 000 ans. Les carottes de glace, comme toute archive paléoclimatique, sont caractérisées par des incertitudes liées aux processus qui traduisent les variables climatiques en proxy, ainsi que par des incertitudes dues aux chronologies de la glace et des bulles d'air piégées. Nous développons un cadre méthodologique, basé sur la modélisation inverse dite Bayesienne et l'évaluation de fonctions complexes de densité de probabilité, pour traiter les incertitudes liées aux enregistrements paléoclimatiques des carottes de glace de manière précise. Nous proposons deux études dans ce cadre. Pour la première étude, nous identifions les probabilités de localisation des points de changement de pente de l'enregistrement du CO2 dans la carotte de WAIS Divide et d'un stack d'enregistrements de paléotempérature a partir de cinq carottes Antarctiques avec des fonctions linéaires par morceaux. Nous identifions aussi les probabilités pour chaque enregistrement individuel de température. Cela nous permet d'examiner les changements de pente à l'échelle millénaire dans chacune des séries, et de calculer les déphasages entre les changements cohérents. Nous trouvons que le déphasage entre la température en Antarctique et le CO2 à probablement varié (en restant inferieur, generalement, à 500 ans) lors de la déglaciation. L'âge des changements de temperature varie probablement entre les sites de carottage aussi. Ce résultat indique que les mécanismes qui reliaient la température en Antarctique et le CO2 lors de la déglaciation pouvaient être differents temporellement et spatialement. Dans la deuxième étude nous développons une méthode Bayesienne pour la synchronisation des carottes de glace dans le modèle inverse chronologique IceChrono. Nos simulations indiquent que cette méthode est capable de synchroniser des séries de CH4 avec précision, tout en prenant en compte des observations chronologiques externes et de l'information à priori sur les caractéristiques glaciologiques aux sites de forage. La méthode est continue et objective, apportant de la précision à la synchronisation des carottes de glace
Deep polar ice cores contain records of both past climate and trapped air that reflects past atmospheric compositions, notably of greenhouse gases. This record allows us to investigate the role of greenhouse gases in climate variations over eight glacial-interglacial cycles. The ice core record, like all paleoclimate records, contains uncertainties associated both with the relationships between proxies and climate variables, and with the chronologies of the records contained in the ice and trapped air bubbles. In this thesis, we develop a framework, based on Bayesian inverse modeling and the evaluation of complex probability densities, to accurately treat uncertainty in the ice core paleoclimate record. Using this framework, we develop two studies, the first about Antarctic Temperature and CO2 during the last deglaciation, and the second developing a Bayesian synchronization method for ice cores. In the first study, we use inverse modeling to identify the probabilities of piecewise linear fits to CO2 and a stack of Antarctic Temperature records from five ice cores, along with the individual temperature records from each core, over the last deglacial warming, known as Termination 1. Using the nodes, or change points in the piecewise linear fits accepted during the stochastic sampling of the posterior probability density, we discuss the timings of millenial-scale changes in trend in the series, and calculate the phasings between coherent changes. We find that the phasing between Antarctic Temperature and CO2 likely varied, though the response times remain within a range of ~500 years from synchrony, both between events during the deglaciation and accross the individual ice core records. This result indicates both regional-scale complexity and modulations or variations in the mechanisms linking Antarctic temperature and CO2 accross the deglaciation. In the second study, we develop a Bayesian method to synchronize ice cores using corresponding time series in the IceChrono inverse chronological model. Tests show that this method is able to accurately synchronize CH4 series, and is capable of including external chronological observations and prior information about the glaciological characteristics at the coring site. The method is continuous and objective, bringing a new degree of accuracy and precision to the use of synchronization in ice core chronologies

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Oliveira, Ana Maria Sanches Dorneles Ferreira de. « Variações na extensão da cobertura de gelo do Nevado Cololo, Bolívia ». reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2013. http://hdl.handle.net/10183/72104.

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Résumé :

Este estudo apresenta padrões de flutuações das geleiras do Nevado Cololo, Bolívia, no período 1975–2011, determinado partir de dados orbitais, cartográficos e climáticos. As massas de gelo do Nevado Cololo são representativas das geleiras tropicais andinas que estão sujeitas a alternância entre condições atmosféricas úmidas (novembro-abril) e secas (maio-outubro) (outer tropics). Essa sazonalidade é determinada pela oscilação latitudinal da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) e perturbada pelos eventos não sazonais do fenômeno ENOS. A fase positiva, o El Niño, contribui negativamente para o balanço de massa dessas geleiras e foi frequente no intervalo investigado. Esse trabalho usou imagens TM/Landsat-5 para determinar a cobertura de gelo em 1989, 1997, 2008 e 2011. Aplicando o Normalized Difference Snow Index (NDSI), que utiliza as características espectrais opostas das massas de gelo no visível e no infravermelho próximo, este trabalho delimitou as geleiras do Nevado Cololo. Utilizando as informações de carta topográfica foi obtido um Modelo Digital de Elevação (MDE), elaborado pela interpolação de pontos de elevação usando o método geoestatístico krigagem ordinária. As informações obtidas do sensoriamento remoto e da cartografia foram incorporadas a um Sistema de Informação Geográfica (SIG) para se obter parâmetros das geleiras. A análise da séries temporais de precipitação e temperatura usaram dados do Global Precipitation Climatology Centre (GPCC)/NOAA, do Climate Research Unit Time Series (CRUTS)/University of East Anglia e de duas estações meteorológicas. Os dados climáticos não apresentam tendências estatisticamente significativas, mas há uma fraca redução da precipitação durante os meses de novembro, dezembro e abril, condições essa que podem indicar menor nebulosidade durante o verão. Em 2011 só restavam 48 das 122 geleiras identificadas em 1975. Geleiras pequenas (< 0,1 km²) com cotas máximas baixas foram as mais afetadas e atualmente não existem geleiras abaixo de 4.626 m a.n.m. A cobertura de gelo era de 24,77 ±0,00032 km² em 2011, 42,02% menor do que em 1975. A perda superficial ocorreu em todas as vertentes, independente de orientação, mas as geleiras voltadas a leste foram mais afetadas. Mesmo a maior geleira do Nevado Cololo, face SW, perdeu 21,6% de sua área total e sua frente retraiu cerca de 1 km durante o intervalo de 36 anos. Proporcionalmente, houve o aumento do número de geleiras cuja declividade média está entre 30° e 40°. A redução da espessura gelo é atestada pela fragmentação de geleiras e afloramentos do embasamento em suas partes internas. A perda de massa dessas geleiras estudadas foi provavelmente causada pela intensificação dos processos de ablação.
This study presents fluctuations patterns for the Nevado Cololo glaciers, Bolivia, in the period 1975–2011, as determined from orbital, cartographic and climatic data. Nevado Cololo ice masses are representative of Andean tropical glaciers subjected to alternations of humid (November to April) and dry (May to October) (outer tropics) atmospheric conditions. This seasonality is determined by the Inter-tropical Convergence Zone (ITCZ) latitudinal oscillation and disturbed by the no seasonal ENSO phenomena. The positive phase, El Niño, contributes negatively to these glaciers mass balance and was frequent during the investigated time period. This work used TM/ Landsat-5 imagery to determine the ice cover in 1989, 1997, 2008 and 2011. Applying the Normalized Snow Difference Index (NDIS), which uses the opposite spectral characteristics of ice masses in the visible and near infrared region, this work delimited the Nevado Cololo glaciers. Based on information from a topographic chart, we obtained a Digital Elevation Model (DEM) using elevation points interpolated by the ordinary kriging geostatistical method. Information derived from remote sensing and cartographic sources was incorporated into a Geographic Information System (GIS) to obtain glaciers parameters. The analyses of precipitation and temperature time series used data from the Global Precipitation Climatology Centre (GPCC)/NOAA, the Climate Research Unit Time Series (CRUTS)/University of East Anglia and from two meteorological stations. Climatic data show no statistically significant trend, but there was a weak precipitation reduction during November, December and April months, a condition that may indicate low cloudiness during the summer. By 2011, there were only 48 of the 122 glaciers identified in 1975. Small glaciers (<0.1 km²) with low maximum elevations were most affected and currently there are no glaciers below 4,626 m asl. The ice covered 24.77 km² in 2011, 42.02% less than in 1975. Surface loss occurred in all slopes, regardless of orientation, but glaciers facing east were most affected. Even the largest glacier in Nevado Cololo, SW face, lost 21.6% of its total area and its front retreated about 1 km during the 36 years period. Proportionately, there was an increase in the number of glaciers whose average slope is between 30° and 40°. The ice thickness reduction is attested by glaciers break up and bedrock outcrops in its internal parts. These glaciers mass loss was probably caused by the intensification of ablation processes.

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Van, Liefferinge Brice. « Thermal state uncertainty assessment of glaciers and ice sheets : Detecting promising Oldest Ice sites in Antarctica ». Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2018. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/268026.

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In a warming world, glaciers and ice sheets have an increasingly large influence on the environment, particularly through their contribution to sea level rise. Their response to anthropogenic climate change, in addition to natural variability, has a critical impact on dependent populations and will be key to predict future climates. Understanding the past natural transitions is also important as if the natural variability of the climate system is not well understood, we stand little change of accurately predicting future climate changes, especially in the context of rapid global warming. Ice cores represent the best time capsules for the recovery of paleo-climate informations. For that, the recovery of a suitable 1.5 million-year-old ice core in Antarctica is fundamental to better understand the natural climate reorganisation which occurred between 0.9 and 1.2 Ma. Constraining the englacial and basal temperature evolution of glaciers and ice sheets through time is the first step in understanding their temporal stability and therefore potential impacts on climate. Furthermore, obtaining the best constraints on basal conditions is essential as such million-year-old ice will be located very near to the bedrock, where the thermal regime has the strongest impact. However, measurements of current englacial and basal temperature have only been obtained at a few drill sites for glaciers and ice sheets. We must therefore turn to thermodynamical models to provide theoretical and statistical constraints on governing thermal processes. Thermodynamical models rely on a suite of governing equations, which we describe in this thesis. Our first study area is the McCall glacier, in Alaska (USA), where we show that the glacier cooled down in the warming climate of the last 50 years using a 1D thermodynamical model. We calculate the present-day englacial temperature distribution using recently acquired data in the form of englacial temperature measurements and radio-echo sounding surveys of the glacier. We show the important of absence of latent heat release due to the refreezing of meltwater inside an active surface layer and reconstruct the last 50 years of equilibrium line altitude (ELA) elevation changes. In the context of Beyond Epica Oldest Ice, a European project aimed at recovering a 1.5 million year-old ice core, we propose for the first time a map of the location of adequate drilling sites for the entire Antarctic Ice Sheet. We use a 3D thermomechanical model to calculate a new basal temperature map of the Antarctic Ice Sheet, as well as a 1D thermodynamical model to constrain the poorly known geothermal heat flux (GHF). These combined model runs use the latest acquired data sets for the GHF, ice flow velocity, ice thickness and subglacial lakes. In order to take into account 2 Ma of Antarctic climate history, we use a transient 1D thermodynamical model to provide constraints on GHF by calculating the maximum value of GHF allowed to keep frozen basal conditions everywhere underneath the ice sheet. These values are then statistically compared to published GHF data sets to propose a probabilistic map of frozen and thawed bedrock locations. This transient model uses high spatial resolution radar data acquired over the Dome Fuji and Dome C regions to examine their likelihood of having preserved 1.5-million-year ice. We define a number of important criteria such as GHF, bedrock variability, ice thickness and other parameter values for Oldest Ice survival. We anticipate that our methods will be highly relevant for Oldest Ice prospection in other areas of the ice sheet that so far remain little or un-surveyed, as well as for the thermal modelling of other glaciers and ice sheets, and in particular, of the Greenland Ice Sheet.
Doctorat en Sciences
info:eu-repo/semantics/nonPublished

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Dionne, Pierre-Olivier. « Étude expérimentale et comparative de l'érosion de contact entre un till et différents matériaux filtres grossiers ». Master's thesis, Université Laval, 2021. http://hdl.handle.net/20.500.11794/70263.

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L'érosion de contact est un processus d'érosion interne pouvant être retrouvé dans les barrages en remblai et les digues qui peut mener à la rupture de l'ouvrage. Elle se définit comme le détachement et l'entraînement au travers d'un sol grossier de particules d'un sol fin, sous l'effet d'une sollicitation hydraulique parallèle à l'interface entre les deux matériaux. Cette étude vise à comprendre et à identifier les processus contrôlant l'érosion de contact avec un sol fin étalé (till de Romaine 3) lorsque combiné à différents matériaux grossiers. Pour étudier le processus d'érosion, un dispositif expérimental original a été développé. De plus, dans le but de bien comprendre les processus en jeu avec le sol fin étalé, des essais ont également été effectués avec des sols uniformes afin de servir de comparatif. Il s'avère que l'étalement granulométrique du sol fin a un impact important sur l'initiation et la progression de l'érosion de contact alors que différents mécanismes comme le pavage et le colmatage peuvent se développer et limiter l'érosion, ou même l'arrêter. En se basant les résultats expérimentaux de la présente étude ainsi que ceux recensés dans la littérature, un modèle d'évaluation du seuil de l'érosion est proposé. De plus, une approche expérimentale est proposée afin de faciliter l'étude de l'érosion de contact des sols fins pulvérulents à granulométrie étalée. Finalement, une conceptualisation de l'évolution de l'érosion de contact en fonction de la dimension des particules du sol fin et du sol grossier ainsi que de la sollicitation hydraulique est proposée. Avec cette dernière, la susceptibilité du till de Romaine 3 à l'érosion de contact est définie.
Contact erosion is an internal erosion process that can be found in embankment dams and dikes which can lead to failure. It is defined as the pullout and dragging of fines from a base material through an adjacent coarser material under seepage parallel to the interface. This study intends to understand and to identify the mechanisms that control contact erosion with a well-graded base soil (Romaine 3 till) combined with different filter materials. To study the erosion process, a new experimental setup has been developed. Also, in order to properly assess the mechanisms involved with a well-graded base soil, comparative tests have also been performed with poorly-graded base soils. It was found that the grading of the base material as an important impact on the initiation and progression of contact erosion as different mechanisms such as paving and clogging can develop to limit or even stop the erosion. With the experimental results of this study as well as those found in the literature, a model for contact erosion threshold evaluation is proposed. Additionally, an experimental approach is proposed in order to simplify the study of contact erosion for well-graded base soils. Finally, a conceptualization of the erosion process (initiation and evolution) depending on the grain size of both filter and base soils and on the hydraulic solicitation is proposed. The Romaine 3 till susceptibility to contact erosion is assessed with latter conceptualization.

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Perrier, Romain. « Suivi local et régional du pergélisol dans le cadre du changement climatique contemporain : application aux vallées de la Clarée et de l'Ubaye (Alpes du Sud, France) ». Paris 7, 2014. http://www.theses.fr/2014PA070045.

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Résumé :

Le présent travail vise à rendre compte à différentes échelles spatiales, de la distribution, de l'état et de la dynamique actuelle du pergélisol dans des contextes d'occurrences variées. Il vise aussi à caractériser la ou les réponses du pergélisol au changement climatique contemporain. Pour réaliser ces objectifs, le choix du terrain support de l'étude s'est porté vers deux vallées des Alpes du sud (Clarée et Ubaye). Tout d'abord, la répartition spatiale du pergélisol a été abordée à l'échelle régionale par le biais d'un modèle empirico-statistique. A cette échelle, le pergélisol se répartit entre 2600 et 3000 m et est en grande partie influencé par l'altitude et la radiation solaire incidente. Ensuite, à l'échelle locale, la mise en place d'un suivi géophysique, thermique et géodésique, a permis à la fois nuancer le modèle régional de distribution du pergélisol mais aussi de caractériser le fonctionnement actuel du pergélisol. Les mesures géophysiques réalisées révèlent une distribution morcelée du pergélisol et une hétérogénéité des types de glace souterraine présente dans les glaciers rocheux qui s'explique par les effets de la géodynamique locale et de l'englacement récent (PAG). Le suivi des températures de surface a montré 4 régimes thermiques principaux qui sont essentiellement influencés par les spécificités du couvert neigeux et la présence de pergélisol. Une partie des sites suivis montre par ailleurs et durant la période de suivi (2010-2012) un déséquilibre thermique du pergélisol avec les conditions climatiques actuelles. Le suivi géodésique de la surface des glaciers rocheux révèle une hétérogénéité des déplacements verticaux et horizontaux dont les valeurs s'échelonnent de quelques centimètres à plus d'un mètre par an. Ces résultats montrent que la topographie locale et la nature de la glace souterraine conditionnent l'ampleur de ces déplacements. Enfin, l'appréhension de la dégradation du pergélisol à la surface des glaciers rocheux reste difficile à caractériser notamment d'un point de vue morphologique. Seuls les secteurs des glaciers rocheux présentant des héritages de glace massive du PAG sont affectés depuis une à deux décennies par des changements significatifs. Néanmoins, des indices du déséquilibre thermique du pergélisol ont été mesurés et ont permis la réalisation d'un modèle topo-climatique et d'une carte régionale des secteurs susceptibles d'être affectés par ce déséquilibre
This work intends to characterize the distribution, the state and the functioning of permafrost at various spatial scales and in various topoclimatic contexts. It also intends determine permafrost response(s) to actual climate change. In order to realize these objectives, our investigations have been carried out in two valleys (Clarée and Ubaye) of the French Southern Alps. Firstly, permafrost spatial distribution has been studied at regional scale by means of a statistico¬empirical model. Results show that permafrost may be found between 2600 and 3000 m and its distribution is influenced by altitude and solar radiation. Secondly and at the local scale, the implementation of a geophysical, thermal and geodetic monitoring has helped to qualify the regional spatial model as well as to characterize actual permafrost functioning. At rockglacier scale, geophysical investigations reveal a patchy permafrost distribution and a high heterogeneity of ground ice that both may be explained by local geodynamics and recent glacial (LIA) history. Thermal monitoring has revealed the existence of 4 main thermal regimes that mainly depend on snow cover specificities and permafrost occurrence. During the two years (2010-2012) period of monitoring some sites have shown some permafrost thermal disequilibrium with current climate conditions. Geodetic monitoring of rockglaciers shows an annual velocity as well as vertical displacements that range from few centimeters up to a meter. More generally surface displacements are mainly conditioned by local topography and ground ice type. Thirdly, permafrost degradation assessment through rockglacier morphological changes is difficult to determine. Significant morphological changes have only been observed on rockglacier areas that contain ground massive ice inherited from LIA advance. However, the use of permafrost thermal disequilibrium proxies has enabled to build up a regional topo-climatic model together with a map of areas susceptible to thermal disequilibrium

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Sala, Monique. « Structure et nature des corps sédimentaires formes en régime post-glaciaire dans le domaine sous-marin du delta holocène de la Natashquan (Golfe du Saint Laurent - Canada) ». Perpignan, 1991. http://www.theses.fr/1991PERP0122.

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Résumé :

L'evolution du delta de la riviere natashquan (cote-nord du golfe du st-laurent) en domaine sub-boreal fournit un exemple de construction successives de prismes de bas niveau marin submerges dans un contexte d'epirogenie positive post-glaciaire lors de la transgression mondiale holocene. La serie quaternaire-type (diamictons, argiles, silts et sables ferriferes avec placers de magnetite) est determinee par des etudes geophysiques et sedimentologiques. Le cone submerge du delta est constitue par 4 lobes mis en place chronologiquement d'est en ouest a partir de 8500 ans b. P. Ils repondent d'une part a l'alimentation de depocentres determines par des embouchures successives et d'autre part au potentiel d'accommodation du bassin recepteur, dans un cadre de regression apparente, induit par le jeu antagoniste et desynchronise du mouvement purement eustatique du niveau marin et du relevement glacio-isostatique. Leur deplacement est regle par plusieurs facteurs: frequence des secousses telluriques, pulsation negative relative du niveau marin, transits sedimentaires provoquant la progression de fleches d'embouchures. La diminution de profondeur accroit l'action des houles, ce qui entraine l'erosion des couches sommitales, la troncation des couches frontales et l'accumulation d'un niveau de remaniement superficiel. Dans certains cas, en particulier sur la plateforme du lobe principal, cette condensation conduit a la formation d'un placer de magnetite. Des evolutions plus complexes, impliquant remaniements de lobes, constructions puis destructions de fleches sedimentaires, triages reiteres en milieu littoral, expliquent la formation d'un autre placer localise sur la haute plage et les bermes actuelles. Le delta de natashquan, en domaine sub-boreal, est un exemple d'adaptation des conditions de depot des sediments aux variations d'espace disponible du bassin recepteur, dans un cadre de regression apparente lie a un contexte paleogeographique de deglaciation relativement recente

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Malenfant-Corriveau, Manuel. « Propriétés hydrauliques d'un till compacté avec un faible pourcentage de particules argileuses ». Master's thesis, Université Laval, 2016. http://hdl.handle.net/20.500.11794/27082.

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Résumé :

Les propriétés hydrauliques d'un till du Nord du Québec en condition saturée et non saturée ont été étudiées en laboratoire à l'aide de l'essai de conductivité hydraulique et l'essai de succion qui permet d'obtenir la courbe de rétention d'eau. Les essais ont été réalisés avec des échantillons compactés sous différentes conditions de teneur en eau et de masse volumique sèche, de manière à évaluer l'influence de ces conditions sur les propriétés hydrauliques. Les études précédentes ont montré qu'une structure agrégée se développe dans le till lorsqu'il est compacté de côté sec de l'optimum Proctor, c'est-à-dire à un degré de saturation de compactage inférieur au degré de saturation optimum (Sr0 < Sr-opt). Le till étudié dans le cadre de cette étude diffère de ceux utilisés dans les études précédentes par son très faible pourcentage de particules argileuses (< 2 μm) de 0,7%. L'objectif principal de cette étude est d'évaluer l'influence des conditions de compactage sur la conductivité hydraulique et la courbe de rétention d'eau et de déterminer si une structure agrégée se développe lorsque le till est compacté du côté sec de l'optimum. Les résultats expérimentaux typiques de la conductivité hydraulique saturée obtenus pour les échantillons compactés du côté humide de l'optimum (Sr0 > Sr-opt) avec un indice des vides de 0,328 varient de 2,6 x 10-7 à 8,6 x 10-7 m/s. Les conductivités hydrauliques typiques obtenues pour les échantillons compactés du côté sec de l'optimum (Sr0 < Sr-opt) avec le même indice des vides étaient très similaires, variant entre 2,4 x 10-7 et 9,1 x 10-7 m/s. Les courbes de rétention d'eau mesurées en laboratoire sont très semblables entre elles, présentant toutes une structure de sol homogène, peu importe si l'échantillon a été compacté du côté sec ou du côté humide. Il apparait que la conductivité hydraulique et la courbe de rétention d'eau de ce till sont très peu influencées par le degré de saturation de compactage. Ceci peut être expliqué par le très faible pourcentage de particules argileuses, qui prévient la formation d'agrégations de particules dans la structure du till lorsqu'il est compacté du côté sec de l'optimum Proctor. Plusieurs modèles d'estimation de la conductivité hydraulique sont utilisés. Cette étude propose trois nouveaux modèles d'estimation de la conductivité hydraulique saturée pour les tills du Nord du Québec. Le premier modèle met en relation la conductivité hydraulique saturée avec le diamètre des grains de la fraction fine (d50 FF) et le deuxième modèle est une équation modifiée de Kozeny-Carman et Hazen basée sur la porosité et une taille de particule effective (d10). Finalement, un modèle permettant d'évaluer l'effet de l'agrégation avec l'équation de Kozeny-Carman modifiée dans les tills compactés est proposé.

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