Letteratura scientifica selezionata sul tema "Modèles de réanalyse"

De nombreux usages de l'eau peuvent être fortement impactés par les pénuries d'eau (eau potable, irrigation, hydroéléctricité...). Il est donc nécessaire d'anticiper les périodes d'étiage afin d'améliorer la gestion de l'eau. Ceci est renforcé par la perspective d'étiages futurs plus sévères dans le contexte du changement climatique. Cinq institutions françaises ont développé un outil opérationnel de prévision des bas débits, PREMHYCE. Il est testé en temps réel sur une centaine de bassins versants de France métropolitaine depuis 2017. PREMHYCE comprend cinq modèles hydrologiques qui peuvent être calés sur des bassins versants jaugés et assimilent les dernières observations de débit. Les prévisions de débits sont émises jusqu'à un horizon de 90 jours selon l'approche Ensemble Streamflow Prediction (ESP) (données météorologiques historiques utilisées comme ensemble de scénarios d'entrée). Ces données météorologiques (précipitations, évapotranspiration et température) sont issues de la réanalyse SAFRAN journalière de Météo-France, sur la période 1958–2018. Les performances de l'outil sont analysées sur les étiages 2017–2018 pour 38 bassins versants sur lesquels les prévisions sont disponibles pour tous les modèles. Ces derniers ont montré des capacités d'anticipation de l'ordre de 40 jours en moyenne. La plupart des modèles présentent une précision satisfaisante pour prévoir les bas débits à courte échéance (j + 7).

ABSTRACTPour les sciences du langage, comme pour toutes les sciences, la question du rapport aux données est l'une des plus fondamentales qui soit. Les avancées technologiques récentes en matière d'analyse et de fouille de bases et de banques de données linguistiques ont donné à la question de la relation entre corpus et modèles une acuité nouvelle. Face aux constructions génératives qui voient la théorie comme fondamentalement sous déterminée par les données factuelles, de nouvelles approches ont été proposées qui mettent au premier plan les faits de langue observables et construisent l'analyse linguistique comme une modélisation des usages. Voir dans ce renversement de la relation entre données et modèles un simple effet des technologies nouvellement disponibles et défendre que les linguistiques de corpus ne sont rien d'autre que de simples dispositifs techniques au service d'une linguistique descriptive, empirique ou herméneutique, occulte les questions épistémologiques centrales qui commandent la relation de la science linguistique à ses observables. En réanalysant l'opposition classique entre sciences de l’exemplumet sciences dudatum, je montre ici que la linguistique, et singulièrement la phonologie, se sont construites, contre la grammaire, comme des sciences empiriques ayant pour objet la modélisation des observables linguistiques. La notion de corpus apparaît ainsi l'une des plus anciennes qui soient. Comprendre son ancienneté et construire son historicité permettent de saisir ce qui est en jeu dans son resourcement technologique récent et permet de voir le moment génératif comme une parenthèse, certes un temps productive, dans la longue confrontation du linguiste modélisateur à ses corpus d'observables. L'enjeu de la réanalyse de la notion de corpus en linguistique et en phonologie est donc considérable, contre la vulgate saussurienne qui doit si peu à la pensée du Maître genevois, il ne s'agit de rien de moins que frayer le chemin d'une linguistique de parole, conditionsine qua non, comme il l'a souvent dit, d'une linguistique de la langue.

La modélisation hydrométéorologique initiée par Joël Noilhan permet aujourd'hui d'anticiper les risques de crues sur plusieurs jours, l'évolution de la ressource en eau en France sur plusieurs mois et de projeter les tendances sur le XXIe siècle. Pour cela, il a fallu intégrer des processus sous mailles dans le schéma de surface Isba, car ils sont à l'origine de la genèse d'écoulements préférentiels, et affiner la description de la physiographie. Un des co-bénéfices les plus marquants a été la production d'une réanalyse des variables météorologiques de surface sur la France, aujourd'hui disponible sur plus de 60 ans. Les collaborations initiées avec les hydrologues et acteurs de l'eau se sont encore renforcées, afin de co-construire les modèles de prévisions hydrométéorologiques de demain. The hydrometeorological modeling initiated by Joël Noilhan leads today to short- and medium-range forecast of flood risks, seasonal forecasts of the evolution of the water resource in France and projection of its evolution during the 21st century. To do so, it was necessary to integrate subgrid processes in the land surface scheme ISBA, as they generate preferential flow, and to refine physiographic datasets. One of the most significant co-benef its is the production of a reanalysis of near-surface meteorological variables over France now available over more than 60 years. The initial collaboration with hydrologists and stakeholders has now been strengthened in order to co-design future hydrometeorological forecast models.

Plusieurs modèles météorologiques ont été utilisés pour simuler les interactions ville-atmosphère à différentes échelles. Cette chaîne de simulation implique l’utilisation de réanalyses globales d’une résolution de 16 km comme données de forçage météorologique. Ce forçage est utilisé pour contraindre un modèle de méso-échelle qui permet d’atteindre une résolution de 250 m sur la ville grâce à la technique du grid-nesting. Finalement les champs du modèle à 250 m ont été utilisés comme forçage météorologique pour un modèle de simulation de canopée urbaine en 3D qui fonctionne avec une résolution de quelques mètres. Les outils utilisés pour atteindre cet objectif sont : les réanalyses du CEPMMT, le modèle Méso-NH & SURFEX (de Météo-France et du Laboratoire d’Aérologie) et le modèle de canopée urbaine LASER/F (Icube). Une simulation a été réalisée sur Strasbourg pour tester cette chaîne sur une période qui va du 13 au 17 août 2002. Les validations montrent que les processus de surface et atmosphériques simulés par Méso-NH & SURFEX pour la résolution de 250 m sont en accord avec les mesures de terrain. Pour s’assurer que le modèle de canopée urbaine en 3D s’intègre bien dans la chaîne de simulation, ses résultats sont comparés à ceux de SURFEX pour un quartier. Les analyses montrent que les résultats obtenus par ce modèle sont en accord avec ceux de SURFEX. L’introduction de la géométrie réelle du quartier en 3D permet même un gain appréciable pour certaines variables. Vu la cohérence des résultats obtenus, l’adjonction du modèle de canopée urbaine se justifie dans cette chaîne. Et ceci d’autant plus que ce type de modèle permet l’accès à de nouvelles informations avec un haut niveau de détails.

La rareté des mesures et la complexité du terrain dans les régions montagneuses engendrent d'importantes incertitudes dans les réanalyses météorologiques de surface. L'hybridation de plusieurs réanalyses est une technique efficace pour limiter ces incertitudes. Dans le bassin versant de la Durance, deux réanalyses se basant sur des réseaux de mesures et des techniques d'extrapolation différentes coexistent, SAFRAN et SPAZM. Leur comparaison montre qu'elles sont complémentaires car les précipitations de SPAZM à une résolution spatiale plus fine que celle de SAFRAN, se basent sur un plus grand nombre d'observations en haute altitude. Cependant, SPAZM ne fournit pas l'ensemble des variables atmosphériques dont un modèle hydrologique à bilans d'eau et d'énergie a besoin, contrairement à SAFRAN. L'hybridation de ces deux réanalyses a donc été effectuée. Le produit météorologique obtenu, DuO, fournit huit variables atmosphériques (température de l'air à 2 m, pluie, neige, rayonnements incidents, humidité de l'air, vent et évapo­transpiration potentielle) au pas de temps horaire et à la résolution de 1 km2. DuO a été testé dans un objectif de modélisation hydrologique, avec le modèle semi-distribué CLSM (Catchment Land Surface Model). L'analyse des différentes variables de sortie (débits, stock de neige et évapotranspiration) montre que l'hybridation des deux réanalyses, valorisant les qualités respectives de SAFRAN et de SPAZM, permet une représentation plus réaliste des processus hydrologiques au sein du modèle CLSM.

Selon les perspectives théoriques de la mobilisation et du choc des cultures, un style de gestion trop directif ne répond pas aux attentes d’autonomie des professionnels, ce qui risque de se traduire par une démobilisation. Pourtant les conclusions d’une étude empirique (échantillon de plus de 2 000 professionnels du secteur public) remettent en cause ces perspectives théoriques en affirmant que les professionnels préfèrent davantage être enrégimentés par leur supérieur que d’être indépendants (ne pas être contrôlés par leur supérieur). Une réanalyse des données conduit à des conclusions plus nuancées. La satisfaction des professionnels envers le style de gestion de leur supérieur augmente au fur et à mesure que les styles de gestion sont plus ouverts. De plus, un modèle d’équations structurelles indique que la dimension humaine du style de gestion (participation) et la satisfaction des professionnels envers cette dimension jouent un rôle important dans la mobilisation des professionnels. Il est donc important de se soucier de son personnel pour le mobiliser.

SUMMARY This paper aims to show how structural and social factors can interact to bring about syntactic change. The interaction is exemplified by the case of an innovation in the easy construction which is first found in late Middle English texts. The reason for this innovation was a reanalysis of an existing sentence-type, but the impetus for this reanalysis probably came from diffusion of the sentence-type from one variety of Middle English to another. The social factors involved are expressed in a model using the social network as a basic concept; several advantages of using this model are discussed. The wider implication of this case-history is that many historical syntactic changes may need to be reworked taking into account possible effects of diffusion in a situation of linguistic variability and heterogeneity. A taxonomy of such effects is proposed. RÉSUMÉ Dans le présent article on examine comment l'interaction de facteurs structurels et sociaux peut causer des changements syntaxiques. Cette interaction est exemplifiée par une innovation dans la 'tough' construction dans l'anglais du XVe siècle. Selon l'évidence présentée ici, cette innovation fut provoquée par une réanalyse d'un type de phrase qui existait dans la langue. Cependant la réanalyse s'est probablement effectuée quand ces types de construction se sont répandus d'une variété de l'anglais moyen à une autre. Pour analyser les facteurs sociaux, un modèle basé sur le concept de 'réseau social' est utilisé. Les avantages d'un tel modèle sont démontrés. L'implication de ce cas est que beaucoup de changements syntaxiques historiques doivent être réconsidérés en tenant compte des effets potentiels de diffusion dans une situation linguistique variable et heterogène. Une taxonomie de tels effets est proposée. ZUSAMMENFASSUNG Ziel dieses Aufsatzes ist es, zu zeigen, wie das Zusammenwirken von strukturellen und sozialen Faktoren syntaktischen Wandel verursachen kann. Diese Interaktion wird illustriert mithilfe einer Innovation innerhalb der Tough'-Konstruktion, die erst in spätmittelenglischen Texten zu finden ist. Ursache fur diese Innovation war eine Reinterpretation eines bestehenden Satz-typs, aber der eigentliche Impetus fur eine solche neue Interpretation war wahr-scheinlich die Übertragung solcher Sätze von einer Varietät des Mitteleng-lischen in eine andere. Ein Modell, das mit dem 'sozialen Netzwerk' als Basisbegriff operiert, wird angewendet, um relevante soziale Faktoren zu be-schreiben, die hierbei eine Rolle gespielt haben müßten. Verschiedene Vorteile dieses Modells werden vorgestellt. Die Implikation dieser Fallstudie ist, daB es notig ist, viele syntaktische Wandlungen aufs Neue zu studieren, um festzu-stellen, welchen EinfluB etwaige Diffusionsprozesse in einer Situation sprachli-cher Variabilität und Heterogenität gehabt haben mögen. Eine Taxonomie solcher Einflüsse wird vorgestellt.

Une approche conceptuelle parcimonieuse a été développée pour la quantification et la gestion de la ressource en eau sur des territoires dépourvus d'information. La base de données Web LoiEau présentée dans cet article, constitue le résultat de l'application de cette méthode à l'exutoire de plus de 130 000 bassins versants non instrumentés sur le territoire national. L'approche régionale exploite une information hydrométéorologique récente et de bonne qualité la plus exhaustive possible (données climatiques de la réanalyse SAFRAN et données hydrologiques de la banque Hydro) et résulte d'avancées méthodologiques réalisées sur la détermination d'une structure bien optimisée d'un modèle hydrologique journalier adapté à une gamme de fonctionnements hydrologiques variés, contraint seulement par deux paramètres pour permettre sa régionalisation et son utilisation sur des bassins non jaugés. La base de données Web LoiEau fournit des chroniques hydrologiques simulées de 1958 à 2018 au pas de temps journalier, à partir desquelles de multiples indicateurs hydrologiques sont extraits, permettant de caractériser la ressource en eau dans son ensemble (étiage, saisonnalité, bilan). Cette base est diffusée pour les services de l'État via une interface Web. L'étude des incertitudes liées à l'échantillonnage des données observées a permis d'établir des intervalles de confiance pour chaque indicateur hydrologique. Un indice de confiance en la méthode est aussi proposé pour chaque bassin afin de qualifier le degré d'applicabilité des résultats dans le cas où les spécificités locales les rendent inappropriés.

Météo-France opère en temps réel depuis 2003 la chaîne de modélisation hydro-météorologique SIM, composée du module d'analyse des conditions atmosphériques en surface (SAFRAN), d'une modélisation détaillée des interactions sol-biosphère-atmosphère (ISBA) et du modèle hydrogéologique MODCOU. Cette chaîne a connu une évolution majeure en 2016 afin d'améliorer certains de ses composants. Cette application temps-réel, complétée par une réanalyse depuis 1958 permet de caractériser la situation par rapport aux années antérieures pour plusieurs variables du cycle hydrologique (précipitations, humidité du sol, enneigement). Les épisodes de sécheresse, l'évolution du stock nival, etc. peuvent ainsi être suivis au jour le jour sur l'ensemble de la France métropolitaine. Des applications de prévisions ont également été mises en place pour anticiper l'évolution de la situation hydrologique. L'initialisation des conditions hydrologiques provient de la chaîne d'analyse temps-réel et des données météorologiques prévues sont utilisées en entrée d'ISBA-MODCOU. Ainsi une application pour les échéances allant jusqu'à 10 jours utilise comme forçage météorologique les prévisions d'ensemble du CEPMMT (Centre Européen de Prévision Météorologique à Moyen Terme). Chaque jour des prévisions sont produites sur différentes zones (départements, bassins versants, etc.), l'ensemble de prévision fournit des informations pour les différentes variables hydrologiques au pas de temps quotidien. De plus la visualisation de la dispersion des prévisions renseigne sur l'incertitude associée à chaque prévision. Pour des échéances plus lointaines (jusqu'à 6 mois), deux applications de prévisions sont opérées tous les mois. La première utilise en entrée des scénarios météorologiques issus de la climatologie, alors que la seconde utilise des données issues du modèle de prévisions saisonnières atmosphériques de Météo-France. Malgré l'incertitude des prévisions, l'exploitation complémentaire des prévisions climatologique et saisonnière est un outil pour la gestion des ressources en eau. Les débits moyens mensuels prévus pour chacune des applications comparés aux débits des années précédentes permettent en effet de caractériser la situation pour les mois à venir et l'incertitude associée.

L’évolution actuelle de l’enneigement dans les Vosges (N-E de la France) a été simulée à une résolution de 4 km avec le modèle régional du climat MAR (version 3.13) forcé par les réanalyses ERA5. Moyennant un petit ajustement de seulement 3 paramètres (dont 1 °C d’augmentation du seuil de température neige/pluie), MAR a été optimisé et validé sur 5 et 8 hivers (DJF) par rapport à des observations quotidiennes (température, précipitation, hauteur de neige). Sur les 62 hivers (DJF) 1960-2021, MAR suggère une diminution significative statistiquement d’environ un facteur deux de la hauteur moyenne de neige, due à l’augmentation significative des températures (~+2 °C/62 ans). Bien que les précipitations aient légèrement augmenté (+10-20 %/62 ans) à cause d’un renforcement (non significatif) de la circulation d’ouest, elles tombent de plus en plus sous forme de pluie, en particulier en dessous de 1000 m. Au-dessus de 1000 m, il ne neige pas moins qu’avant mais il y a plus de fonte réduisant le manteau neigeux entre deux événements neigeux. En extrapolant les tendances actuelles, une anomalie de +2.5 °C (resp. +3.8 °C) par rapport aux hivers 1960-90 serait suffisante pour ne plus avoir de neige en moyenne en-dessous de 750 m (resp. 1000 m).

Les travaux présentés dans ce mémoire ont pour objectif d'apporter une contribution au domaine de l'élastodynamique linéaire et plus particulièrement aux méthodes dites de recalage chargées de réconcilier le modèle analytique d'une structure avec les données expérimentales. Les techniques proposées, en matière de réanalyse et d'identification paramétrique, sont susceptibles d'être appliquées à des modèles industriels de grande taille.

Première partie : Étude de méthodes de réanalyse approchée de structures mécaniques modifiées
Lorsque les paramètres de conception du modèle varient, il est nécessaire d'effectuer une réanalyse afin d'obtenir les solutions propres (modes et fréquences) du système modifié. Une stratégie de réanalyse approchée de type Rayleigh-Ritz est présentée : elle est plus rapide et moins coûteuse qu'une réanalyse exacte, tout en offrant une précision satisfaisante grâce à l'apport des vecteurs de résidus statiques.

Deuxième partie : Application d'une méthode évolutionnaire d'optimisation au recalage de modèles
Dans cette partie, on propose d'adapter une méthode évolutionnaire au problème de l'identification paramétrique. Inspiré par les principes d'évolution des algorithmes génétiques, son fonctionnement repose sur l'information fournie par une fonction coût représentant la distance entre un modèle recalé et la structure réelle. Des opérateurs heuristiques sont introduits afin de favoriser la recherche des solutions qui minimisent la fonction.

Troisième partie : Logiciel Proto–Dynamique
Cette partie vise à présenter l'environnement de travail qui a servi à programmer les techniques formulées dans le mémoire et à réaliser les tests numériques. Proto, écrit en langage Matlab, est une plate-forme de développement regroupant des outils d'analyse et des méthodes de recalage.

Les méthodes de modifications structurales en dynamique ont aujourd'hui un champ d'application encore trop réduit pour envisager avec succès un passage dans le domaine industriel. On se propose ici d'apporter des améliorations de deux ordres. Elles concernent particulièrement l'utilisation de la méthode de réanalyse modale par partition des matrices de modification. Dans un premier temps, il est défini le concept nouveau de réanalyse modale des structures enrichies. De telles structures sont des modèles comportant après modification plus de degrés de liberté qu'initialement. Il est montre qu'un tel problème nécessite la définition d'un système pseudo-initial dont la taille est compatible avec un traitement standard aux modifications structurales. La construction de ce système n'est pas unique, et une méthode exacte est ici proposée. La seconde amélioration proposée concerne la réduction des temps de calcul, par une interprétation judicieuse du concept de taille de base critique. Il est ainsi montre que les techniques de synthèse modale peuvent être associées a la réanalyse modale dans le but d'obtenir rapidement des résultats précis. Des résultats numériques illustrent la justesse des deux améliorations proposées.

Dans le cadre de l'etude approfondie des mecanismes de rupture et d'endommagement des materiaux heterogenes de type beton, nous avons mis au point une procedure de reanalyse locale, permettant de decrire le comportement et l'evolution de l'endommagement au cours du chargement d'une structure. Le modele propose est base d'une part sur une repartition statistique des criteres de rupture et sur un comportement local de type elastique-fragile. Le modele prend en compte certains des resultats obtenus au cours de l'etude de l'endommagement par emission acoustique du beton et des roches colmatees. Pour les essais de traction, la premiere rupture correspond a une contrainte moyenne mesuree egale a la borne inferieure #m#i#n de la distribution des contraintes dans l'eprouvette. Dans le cas d'un endommagement diffus, apres une premiere rupture, la rigidite de l'eprouvette decroit progressivement. Cette decroissance se poursuite jusqu'a la progression localisee de l'endommagement. Dans le cas d'un endommagement localise, la contrainte a la rupture mesuree sur les courbes charges-deplacements correspond a la valeur la plus faible des contraintes a la rupture des heterogeneites. Les valeurs relevees sur les courbes charges-deplacements des contraintes a la rupture varient de #m#i#n a 1,4 #m#i#n suivant les conditions (repartition des contraintes a la rupture, echelle de l'eprouvette, conditions sur les mors). L'analyse de l'endommagement a ensuite ete menee dans le cas des essais de flexion 3-points. Contrairement a l'essai de traction, l'essai de flexion conduit a un etat de contraintes fortement inhomogene. L'initiation et la propagation sont les resultats de l'interaction entre le gradient du champ des contraints induit par l'essai et la repartition des contraintes a la rupture. L'initiation se produit ainsi en un ou plusieurs endroits de la face opposee au chargement, conduisant peu a peu a la progression d'une ou plusieurs macrofissures au sein de l'eprouvette. Les contraintes a la rupture maximales mesurees sur les courbes d'essais varient de 1,60 a 3,20 #m#i#n selon l'intervalle de distribution des contraints a la rupture. Dans le cas des essais ct l'endommagement est d'abord initie en tete d'entaille. La progression se fait ensuite suivant quatre schemas extremes: un endommagement diffus, un endommagement localise, une progression symetrique, une progression asymetrique. Les courbes charges-deplacements sont fortement tributaires de la distribution des contraintes a la rupture au sein des eprouvettes. Dans le cas de l'inclusion de mortier dans une roche soumise a une compression. L'inclusion produit une concentration de contraintes. Il en resulte une initiation de l'endommagement par rupture en traction de l'interface mortier-roche et par rupture en cisaillement de la roche pres de l'interface de part et d'autre de l'inclusion. Les ruptures, essentiellement en cisaillement de la roche n'affectent pas de maniere sensible la rigidite en compression

Afin d'améliorer la qualité des produits et tendre vers des conceptions fiables et robustes, la simulation numérique joue de nos jours un rôle clé dans de nombreux secteurs de l'ingénierie. Malgré l'utilisation de modèles de plus en plus complexes et réalistes, les corrélations entre les mesures expérimentales et les simulations déterministes ne s'avèrent pas toujours évidentes, en particulier, si le phénomène observé est de nature fugace. Afin de prendre en compte les variations possibles de comportement, des techniques de tirages multiples comme les plans d'expériences, les analyses de sensibilité ou les approches non déterministes peuvent être exploitées. Cependant, ces simulations avancées conduisent inévitablement à des temps de calcul prohibitifs qui ne sont pas en adéquation avec des phases de conception de plus en plus courtes.L'objectif de cette thèse est d'explorer de nouvelles stratégies de résolution pour les problèmes mécaniques, où la non-linéarité de contact frottant et des variations sur les paramètres du modèle numérique sont considérés en même temps. Pour y parvenir, nous avons, dans un premier temps, étudié l'intégration de contrôleurs, basés sur la logique floue, pour résoudre un problème de contact frottant. L'idée proposée est de transformer le problème non linéaire en un ensemble de problèmeslinéaires de tailles réduites que l'on peut réanalyser grâce des développements homotopiques et des techniques de projection. Dans un second temps, nous avons étendu la démarche proposée au cas des problèmes de vibrations induites par le frottement comme le crissement
To improve the quality of products and tend to reliable and robust designs, numerical simulations have nowadays taken a key role in many engineering domains. In spite of more complex and realistic numerical models, the correlation between a deterministic simulation and experimentations are not obvious, especially if the observed phenomenon have a fugitive nature. To take into account possible evolutions of behaviour, multiple samplings techniques such as designs of experiments, sensitivity analyses or non-deterministic approaches are currently performed. Nevertheless, these advanced simulations necessarily generate prohibitive computational times, which are not compatible with more and more shorter design steps.The aim of this work is to explore new numerical ways to solve mechanical problems including both the contact nonlinearity, the friction and several variability on model parameters. To achieve this objective, the integration of Fuzzy Logic Controllers has been first studied in the case of static frictional contact problems. The proposed idea is to decompose the non linear problem in a set of reduced linear problems. These last ones can be reanalyzed thanks to homotopy developments and projection techniques as a function of introduced perturbations. Second, the proposed strategy has been extended to the case of friction induced vibrations problems such as squeal

La région méditerranéenne est considérée une des zones les plus vulnérables au changement climatique.Plusieurs études élaborées sur l'évolution temporelle de différents paramètres météorologiques ont trouvé une variabilité climatiques significative à la fin du XXe siècle.En plus, d'après les modèles de projection climatique, il est attendu que les changements climatiques s'intensifient sur toute la région vers la fin du XXIe siècle.Par conséquence,leurs impacts deviennent de plus en plus dangereux et couteux. La pluie est considérée comme la signature la plus sensible du climat pour l'Homme.Ainsi,son analyse et la caractérisation des régime pluviométriques dans la région permet d'appréhender son évolution future. Cette recherche s'appuie surtout sur une base de données journalières des observations sur 70 stations pluviométriques sur une période de 50 ans (1960-2009) et sur une échelle régionale concernant le nord de la Tunisie. D'autre part, les pluies journalières calculées par des modèles de réanalyse ERA-Interim sont également considérées. Ces données ont l'avantage d'être complètes dans le temps et dans l'espace. Elles peuvent jouer un rôle important dans la compréhension de la variabilité climatique d'où il est primordial d'évaluer leur qualité par rapport aux observations. Le traitement des données pluviométriques est également inédit puisqu'il s'agit d'analyser la variabilité spatiale et temporelle à l'échelle de structures pluvieuses organisées en événements pluvieux. Bien que les précipitations, en Tunisie, ont été analysées par plusieurs hydrologues et géographes à différentes échelles allant de quelques minutes à des années, le découpage en épisodes pluvieux et épisodes secs proposé dans ce travail est original.Cette approche vise à prendre en considération le caractère intermittent de la pluie, qui est une des propriétés fondamentales des précipitations.L'agrégation des jours de pluie a conduit à envisager six descripteurs des événements pluvieux pour chaque station sur une période de 50 ans.L'espace multidimensionnel ainsi créé est analysé en première partie par une méthode factorielle classique (l'analyse en composantes principales ACP). Puis par la méthode de classification non-linéaire SOM (Self-Organizing Map) associée à une classification hiérarchique ascendante (CHA). Les deux approches ont permis de comprendre les structures des données et d'en définir une typologie. L'ACP a conduit à résumer les descripteurs de pluie adoptés en trois composantes principales : La première représente un indicateur de quantité de pluie, la seconde l'intermittence des pluies et la troisième est un indicateur de structure. L'interprétation spatiale a divisé la zone d'étude en trois régions d'orientation NE-SO, avec une opposition entre la façade Nord-Ouest et son arrière-pays et la façade Sud-Est et son arrière-pays avec une zone intermédiaire située entre ces deux régions. Par ailleurs, la thèse investigue les corrélations entre les composantes principales et des indices climatiques dérivant les modes de variabilité climatiques. Des corrélations significatives ont été mises en évidence pour les indices Oscillation nord Atlantique et Oscillation Arctique. Aussi, des liens entre les anomalies de pression à la surface de la mer et les composantes principales ont été montré par des une analyse composite. Les méthodes combinées (SOM et CHA) sont appliquées aux descripteurs de pluie associés au réseau de mesure et met en évidence 4 classes ayant des typologies différentes pour les structures d'épisodes pluvieux. Leur variabilité spatiale et temporelle a ensuite été analysée. Ces classes sont utilisées comme une référence pour l'analyse des données estimées par le modèle de réanalyse. La comparaison avec les observations a montré que les distributions statistiques n'ont pas la même asymétrie.Par contre, le modèle montre une bonne cohérence des structures temporelle des classes de pluie avec les observations à une échelle régionale
The Mediterranean region is considered one of the most vulnerable areas to climate change because of its socio-cultural wealth and its biodiversity. Several studies about the evolution of different parameters found a significant climate variability at the end of the 20th century. Moreover,according to climate projection models, an intensification of this climate change is expected, over the region, to the end of the 21th century.Consequently, their impacts become more dangerous and expensive. Rain is considered to be the most sensitive signature of climate for humans. Thus, its analysis and the characterization of rainfall regimes over the region allow to apprehend its future evolution. This study is mainly based on daily rainfall observations collected from 70 rain gauge stations over 50-year period (1960-2009) on a regional scale covering all of northern Tunisia. On the other hand, daily precipitations produced by ERA-Interim reanalysis model, equally at regional scale, are also considered in this study. These estimated data have the advantage of being complete over the time and the space. They can have an important role in understanding the climate variability, hence it is essential to assess their quality in relation to observations. The rainfall data processing is novel. Indeed, the analysis of spatial and temporal variability analysis was carried out on the rain event scale. Although rainfall in Tunisia has been analysed by several hydrologists and geographers at different scales ranging from a few minutes to years, the division into rainy episodes and dry episodes proposed in this analysis is original. This approach aims to take into account the intermittent nature of the rain which is one of the fundamental properties of the precipitations. The aggregation of rainy days led to consider six descriptors of rainy events for each measurement point over a period of 50 years. The multidimensional space, thus, created was analysed in the first part by a classic factorial method PCA (Principal Component Analysis), then by the non-linear classification method SOM (Self-Organizing Map) combined with Hierarchical agglomerative clustering (HAC). The two approaches allowed to understand the rainfall data structures and to define a typology. The principal component analysis summarized the six rainfall descriptors adopted into three main components: the first one is an indicator of the rainfall quantity, the second one represents the intermittent character of rain over the season and the third one is a structure indicator. The spatial interpretation divided the study area into three regions of NE-SW orientation, with an opposition between the North-West facade and its hinterland and the South-East facade and its hinterland with an intermediate zone located between these two regions. Moreover, the thesis investigated the correlations between the principal components of PCAs and climate patterns indices. Significant correlations were found for the North Atlantic Oscillation and Arctic Oscillation indices. In addition, relationships between sea surface pressure anomalies and principal components were shown by a composite analysis. The combined methods (SOM and HAC) were applied to rainfall descriptors produced by the rain gauge stations network and highlighted 4 classes with different typologies of wet spells structure. Their spatial and temporal variability was, then, analysed. These classes were used as a reference for the analysis of the reanalysis data.The univariate and multivariate analysis of the model data and the comparison with the observations showed that the number of rainy days and the duration of the events are significantly overestimated in the reanalyses. Moreover, the statistical distributions didn't have the same asymmetry. On the other hand, the model showed a good coherence of the temporal structures of the rainfall classes with the observations on a regional scale

La vapeur d'eau est une composante clé des cycles de l'eau et de l'énergie. Ces derniers, particulièrement actifs dans la ceinture tropicale, sont des éléments majeurs du climat de la Terre. Une meilleure compréhension de ces cycles repose sur une meilleure compréhension de la variabilité spatio-temporelle de l'humidité de la troposphère libre, notamment au-dessus des régions sèches subtropicales. Dans cette thèse, l'humidité relative au niveau de pression 500 hPa (RH500) estimée par les réanalyses NCEP-1, NCEP-2, ERA-40, ERA-interim, les observations satellites AIRS et METEOSAT, ainsi que l'humidité relative reconstruite par un modèle d'advection-condensation est utilisée afin de documenter et caractériser la variabilité interannuelle de l'air sec de la troposphère libre tropicale. À l'échelle intrasaisonnière, un test de Kolmogorov-Smirnov souligne que la distribution de RH500 dans les régions subtropicales s'éloigne de la loi normale. Les occurences sèches, définies comme le pourcentage de scènes pour lesquelles l'humidité relative est inférieur à 10 \% d'humidité relative pour une saison donnée, sont alors utilisées pour caractériser la variabilité interannuelle des régions sèches subtropicales. Le rôle des anomalies de température est alors exploré à partir d'une décomposition de RH500, pour expliquer la variabilité des occurrences sèches. Il est alors montré que la variabilité interannuelle des occurences sèches est en grande majorité associée à des anomalies d'humidité, et non à des anomalies de température. La part de variabilité associée aux grands modes de variabilité interannuelles ENSO, IOD, NAO, ainsi que les pluies indiennes AIRI, est alors examinée. Les sorties d'un modèle d'advection-condensation sont analysées pour étudier l'origine de l'air sec des régions d'anomalies associées à ces grands modes de variabilité. En s'appuyant sur les résultats obtenus à partir de l'analyse des différentes estimations de RH500, la dernière partie de la thèse étudie la reproduction de l'air sec par le modèle de climat de l'IPSL (IPSL-CM4), et explore l'évolution de l'air sec de la troposphère libre tropicale dans un contexte de réchauffement globale, révélant des occurrences sèches constantes.

L'impact sur le climat et sur la qualité de l'air des gaz émis par les activités humaines a de fortes retombées sociales et économiques. L'ozone (O3) troposphérique est produit à partir des polluants primaires comme les oxydes d'azote. Il est le troisième gaz par importance dans l'effet de serre après le dioxyde de carbone et le méthane, et il est l'un des polluants principaux pour ses effets oxydants sur les tissus organiques. Pour répondre au besoin de mesure continue de la concentration d'O3 plusieurs satellites emportent des sondeurs capables de mesurer leur signal dans les domaines ultra-violet, visible ou infrarouge du rayonnement terrestre. Le CNES développe notamment le sondeur infrarouge IASI à bord des satellites météorologiques polaires METOP. IASI, en orbite depuis de nombreuses années, permet d'estimer la concentration de certains gaz atmosphériques, notamment l'O3, avec une couverture spatio-temporelle jamais atteinte jusqu'à présent. Chaque jour IASI mesure le spectre infrarouge de l'atmosphère entre 650 et 2700 nm avec une résolution horizontale de 12 km, ce qui fait un volume de données géolocalisées de plusieurs dizaines de gigaoctets par jour. Ces observations constituent un jeu de données idéal pour la validation des modèles de chimie-transport (CTM) à la base des systèmes de surveillance et de prévision de la qualité de l'air. Ces modèles peuvent prendre en compte les observations satellitaires par une procédure mathématique appelée 'assimilation de données'. Cette technique permet de compléter l'information parfois parcellaire des satellites (par exemple à cause de la présence des nuages ou durant la nuit pour les capteurs UV-visible) et d'obtenir des champs 3D globaux des concentrations de certaines espèces chimiques avec une fréquence horaire. Dans ce contexte, il est très important de développer des algorithmes fiables et efficaces pour assimiler les données IASI dans les CTM. A cette fin, l'UMR/CECI (CERFACS) développe en collaboration avec le CNRM/Météo-France un outil d'assimilation (VALENTINA) pour le CTM MOCAGE ayant des applications à l'échelle globale ou régionale pour l'étude du climat ou de la qualité de l'air, notamment dans le cadre du projet européen Copernicus sur la composition de l'atmosphère (CAMS). Il collabore également avec le Laboratoire d'Aérologie, qui développe depuis plusieurs années l'algorithme SOFRID de restitution des profils verticaux d' O3 IASI basé sur le code de transfert radiatif RTTOV. Le travail de cette thèse concerne la mise au point et la production d'analyses d' O3 troposphérique tridimensionnelles par l'assimilation d'observations satellitaires (MLS, IASI) dans le CTM MOCAGE. L'objectif principal est de constituer une nouvelle base de données pour l'étude de la variabilité de l'ozone de l'échelle journalière à celle décennale. On démontre ainsi la capacité des analyses utilisant les données IASI à reproduire la réponse de l' O3 troposphérique à l'ENSO (El Niño Southern Oscillation) aux basses latitudes, apportant notamment des informations nouvelles sur la distribution verticale des anomalies associées. Une large part de ce travail a de plus consisté à analyser les biais entre les analyses et les données de sondages indépendantes. Une des raisons expliquant ces biais pourrait être l'utilisation d'a-priori et de covariances d'erreurs climatologiques fortement biaisés (notamment au niveau de la tropopause) dans la procédure d'inversion des produits d' O3 de IASI. Une seconde partie de la thèse a donc consisté à mettre en place une méthode permettant de prescrire des a-priori plus proches des situations réelles améliorant ainsi les profils d' O3 restitués. En conclusion cette thèse constitue une avancée significative vers l'amélioration des produits d' O3 troposphérique issus de l'instrument IASI, permettant d'envisager un suivi à long terme que le caractère opérationnel des satellites METOP facilitera
Human activity produces gases impacting the climate and the air quality with important economic and social consequences. Tropospheric ozone (O3) is created by chemical reactions from primary pollutants as nitrogen oxides. O3 is the third most important greenhouse gas after carbon dioxide and methane. It is one of the most important pollutants due to its oxidant effects on biological tissue. Several sensors on board satellites measure ozone concentration in the Ultraviolet, visible, or in the Earth infrared radiance. The French national center for space studies CNES (Centre National d'Etudes Spatiales) has developed the infrared sounding IASI on board polar meteorological satellites METOP. IASI, in orbit for several years, has allowed to estimate concentration of atmospheric gases, particularly O3, with a spatio-temporal coverage never reached so far. Every day, IASI measures infrared spectrum of the atmosphere between 650 to 2700 nm with an horizontal resolution of 12 km, giving tens of Gigaoctet per day of geolocated data. These observations form a part of an ideal set of data for the Chemistry Transport Model (CTM). CTM are used to analyze and predict air quality and can take into account satellite data according to a mathematical procedure called 'data assimilation'. This technic allows to fill gaps in the satellite information (for instance due to clouds or during night for the UV-visible sensor) and to obtain 3D global fields of chemical species concentration on an hourly basis. Therefore, it is important to develop accurate and efficient algorithms to assimilate IASI data in the CTM's. To this end, the UMR/CECI (CERFACS) develops in collaboration with the CNRM/Météo-France an assimilation tool (named VALENTINA) to the CTM MOCAGE that has applications on global and regional scales for climate or air quality study. The CTM MOCAGE is part of the European Copernicus project on the atmospheric composition (CAMS). In addition, the UMR/CECI collaborates with the Laboratoire d'Aérologie that has developed for several years the SOFRID algorithm for the vertical profiles retrieval of IASI ozone data based on the radiative transfer code RTTOV. The study of this PhD includes the tridimensional production of tropospheric ozone analysis with data assimilation (MLS, IASI) in the CTM MOCAGE, and on the ozone variability. Hence, we demonstrate the analysis ability to reproduce tropospheric ozone in response to ENSO, by bringing new informations on the vertical structure of associated anomalies. The PhD also focuses on the study of biases between analyses and independent ozone soundings. One of the main reasons could be due to the use of the climatological a-priori and matrix error covariance associated, strongly biased (particularly around the tropopause) in the retrieval method of IASI ozone data. Therefore, the second part of the PhD has consisted implementation of a method that generates accurate a-priori to improve retrieved ozone profiles. As a conclusion, this PhD brings a significant progress towards the improvement of tropospheric ozone products from IASI instrument, that should contribute to the long-term monitoring of tropospheric ozone thanks to the operational nature of METOP satellites

La neige est une composante essentielle du système climatique arctique. Au nord de l'Eurasie et de l'Amérique du Nord, la couverture neigeuse est présente de 7 à 10 mois par an et son extension saisonnière maximale représente plus de 40% de la surface terrestre de l'hémisphère nord. La neige affecte une variété de processus climatiques et de rétroactions aux hautes latitudes. Sa forte réflectivité et sa faible conductivité thermique ont un effet de refroidissement et modulent la rétroaction neige-albédo. Sa contribution au bilan radiatif de la Terre est comparable à celle de la banquise. De plus, en empêchant d'importantes pertes d'énergie du sol sous-jacent, la neige limite la progression de la glace et le développement du pergélisol saisonnier. Réserve d'eau naturelle, la neige joue un rôle essentiel dans le cycle hydrologique aux hautes latitudes, notamment en ce qui concerne l'évaporation et le ruissellement. La neige est l'une des composantes du système climatique présentant la plus forte variabilité. Le réchauffement de l'Arctique étant deux fois plus rapide que celui du reste du globe, la variabilité présente et future des caractéristiques de la neige est cruciale pour une meilleure compréhension des processus et des changements climatiques.Cependant, notre capacité à observer l'Arctique terrestre étant limitée, les modèles climatiques jouent un rôle clé dans notre aptitude à comprendre les processus liés à la neige. À cet égard, la représentation des rétroactions associées à la neige dans les modèles climatiques, en particulier pendant les saisons intermédiaires (lorsque la couverture neigeuse de l'Arctique présente la plus forte variabilité), est primordiale.Notre étude porte principalement sur la représentation de la neige terrestre arctique dans les modèles de circulation générale issus du projet CMIP5 (Coupled Model Intercomparison Project) au cours du printemps (mars-avril) et de l’automne (octobre-novembre) de 1979 à 2005. Les caractéristiques de la neige des modèles de circulation générale ont été validées par rapport aux mesures de neige in situ, ainsi qu’à des produits satellitaires et à des réanalyses.Nous avons constaté que les caractéristiques de la neige dans les modèles ont un biais plus marqué au printemps qu'en automne. Le cycle annuel de la couverture neigeuse est bien reproduit par les modèles. Cependant, les cycles annuels d'équivalent en eau de la neige et de sa profondeur sont largement surestimés par les modèles, notamment en Amérique du Nord. Il y a un meilleur accord entre les modèles et les observations dans la position de la marge de neige au printemps plutôt qu'en automne. Les amplitudes de variabilité interannuelle pour toutes les variables de la neige sont nettement sous-estimées par la plupart des modèles CMIP5. Pour les deux saisons, les tendances des variables de la neige dans les modèles sont principalement négatives, mais plus faibles et moins significatives que celles observées. Les distributions spatiales des tendances de la couverture neigeuse sont relativement bien reproduites par les modèles, toutefois, la distribution spatiale des tendances en équivalent-eau et en profondeur de la neige présente de fortes hétérogénéités régionales.Enfin, nous concluons que les modèles CMIP5 fournissent des informations précieuses sur les caractéristiques de la neige en Arctique terrestre, mais qu’ils présentent encore des limites. Il y a un manque d’accord entre l’ensemble des modèles sur la distribution spatiale de la neige par rapport aux observations et aux réanalyses. Ces écarts sont particulièrement marqués dans les régions où la variabilité de la neige est la plus forte. Notre objectif dans cette étude était d'identifier les circonstances dans lesquelles ces modèles reproduisent ou non les caractéristiques observées de la neige en Arctique. Nous attirons l’attention de la communauté scientifique sur la nécessité de prendre compte nos résultats pour les futures études climatiques
Snow is a critical component of the Arctic climate system. Over Northern Eurasia and North America the duration of snow cover is 7 to 10 months per year and a maximum snow extension is over 40% of the Northern Hemisphere land each year. Snow affects a variety of high latitude climate processes and feedbacks. High reflectivity of snow and low thermal conductivity have a cooling effect and modulates the snow-albedo feedback. A contribution from terrestrial snow to the Earth’s radiation budget at the top of the atmosphere is close to that from the sea ice. Snow also prevents large energy losses from the underlying soil and notably the ice growth and the development of seasonal permafrost. Being a natural water storage, snow plays a critical role in high latitude hydrological cycle, including evaporation and run-off. Snow is also one of the most variable components of climate system. With the Arctic warming twice as fast as the globe, the present and future variability of snow characteristics are crucially important for better understanding of the processes and changes undergoing with climate. However, our capacity to observe the terrestrial Arctic is limited compared to the mid-latitudes and climate models play very important role in our ability to understand the snow-related processes especially in the context of a warming cryosphere. In this respect representation of snow-associated feedbacks in climate models, especially during the shoulder seasons (when Arctic snow cover exhibits the strongest variability) is of a special interest.The focus of this study is on the representation of the Arctic terrestrial snow in global circulation models from Coupled Model Intercomparison Project (CMIP5) ensemble during the melting (March-April) and the onset (October-November) season for the period from 1979 to 2005. Snow characteristics from the general circulation models have been validated against in situ snow measurements, different satellite-based products and reanalyses.We found that snow characteristics in models have stronger bias in spring than in autumn. The annual cycle of snow cover is well captured by models in comparison with observations, however, the annual cycles of snow water equivalent and snow depth are largely overestimated by models, especially in North America. There is better agreement between models and observations in the snow margin position in spring rather than in autumn. Magnitudes of interannual variability for all snow characteristics are significantly underestimated in most CMIP5 models compared to observations. For both seasons, trends of snow characteristics in models are primarily negative but weaker and less significant than those from observations. The patterns of snow cover trends are relatively well reproduced in models, however, the spatial distribution of trends for snow water equivalent and snow depth display strong regional heterogeneities.Finally, we have concluded CMIP5 general circulation models provides valuable information about the snow characteristics in the terrestrial Arctic, however, they have still limitations. There is a lack of agreement among the ensemble of models in the spatial distribution of snow compared to the observations and reanalysis. And these discrepancies are accentuated in regions where variability of snow is higher in areas with complex terrain such as Canada and Alaska and during the melting and the onset season. Our goal in this study was to identify where and when these models are or are not reproducing the real snow characteristics in the Arctic, thus we hope that our results should be considered when using these snow-related variables from CMIP5 historical output in future climate studies

La vapeur d'eau est une composante clé du système climatique. Sa distribution et sa variabilité sont des sources d'incertitude dans les modèles climatiques. L'utilisation d'observations et des réanalyses des Contenus Intégrés en Vapeur d'Eau (CIVE) peut faciliter leur évaluation. Dans ce travail, des données CIVE-GPS retraitées du réseau mondial ont été utilisées pour la période 1995-2010. Afin d'évaluer les incertitudes et les inhomogénéités dans les séries GPS, une comparaison globale avec les données de réanalyse ERA-Interim a été faite. Un bon accord général a été trouvé sur les moyennes, la variabilité et les tendances ait été trouvé. Des interruptions et inhomogénéités ont été constatées dans les séries GPS, ainsi que les problèmes de représentativité dans les zones côtières et de topographie complexe. Dans ERA-Interim, des tendances trop fortes ont été constatées dans certaines régions. ERA-Interim a aussi été comparé avec d'autres réanalyses (MERRA-2, ERA-20C, 20CR), et des différences ont été trouvées dans les tendances de les CIVE sur l'Afrique, l'Australie et l'Antarctique. Enfin, les jeux de données CIVE-GPS et CIVE-ERA-Interim ont été utilisés pour évaluer quatre configurations du modèle de circulation générale atmosphérique LMDZ avec deux physiques, libres et guidées avec les vents d'ERA-Interim. Il a été trouvé que la nouvelle physique est plus humide aux latitudes tropicales. Sans guidage, pour les deux physiques, le modèle présente des difficultés à reproduire les tendances et la variabilité obtenues par GPS et par ERA-Interim. Cela confirme l'importance de la dynamique à grande échelle pour les tendances et la variabilité des CIVE
Water vapour is a key component of the Earth’s climate system, and its distribution and variability are sources of uncertainty in climate models. The use of long-term integrated water vapour (IWV) observations and reanalyses can help in their assessment. This work pioneered the use of reprocessed GPS IWV data for 1995-2010, converted from estimates of Zenith Total Delay. The conversion was assessed, with the goal of producing a high quality long-term IWV data set. Due to uncertainties in the GPS observations and homogeneity concerns, a global comparison with ERA-Interim reanalysis data was made. Although a general good agreement in means, variability and trends was found, issues in both data sets were highlighted. In GPS, gaps and inhomogeneities in the time series were evidenced, as well as representativeness differences in coastal areas and regions of complex topography. In ERA-Interim, too strong trends in certain regions were found. ERA-Interim was also compared with other reanalyses (MERRA-2, ERA-20C, 20CR), and differences were found in the IWV trends over Africa, Australia, and Antarctica. Finally, GPS and ERA-Interim IWV were used to assess four configurations of the LMDZ atmospheric general circulation model with two different physics and with or without nudging towards ERA-Interim wind fields. Impact of the model physics on the IWV mean was found, with the new physics being moister at tropical latitudes. Overall, the model free runs in both physics have difficulty reproducing the trends and variability observed in ERA-Interim and GPS. This is improved with the nudging, which confirms the importance of large-scale dynamics on IWV trends and variability

La vapeur d'eau est une composante clé du système climatique. Sa distribution et sa variabilité sont des sources d'incertitude dans les modèles climatiques. L'utilisation d'observations et des réanalyses des Contenus Intégrés en Vapeur d'Eau (CIVE) peut faciliter leur évaluation. Dans ce travail, des données CIVE-GPS retraitées du réseau mondial ont été utilisées pour la période 1995-2010. Afin d'évaluer les incertitudes et les inhomogénéités dans les séries GPS, une comparaison globale avec les données de réanalyse ERA-Interim a été faite. Un bon accord général a été trouvé sur les moyennes, la variabilité et les tendances ait été trouvé. Des interruptions et inhomogénéités ont été constatées dans les séries GPS, ainsi que les problèmes de représentativité dans les zones côtières et de topographie complexe. Dans ERA-Interim, des tendances trop fortes ont été constatées dans certaines régions. ERA-Interim a aussi été comparé avec d'autres réanalyses (MERRA-2, ERA-20C, 20CR), et des différences ont été trouvées dans les tendances de les CIVE sur l'Afrique, l'Australie et l'Antarctique. Enfin, les jeux de données CIVE-GPS et CIVE-ERA-Interim ont été utilisés pour évaluer quatre configurations du modèle de circulation générale atmosphérique LMDZ avec deux physiques, libres et guidées avec les vents d'ERA-Interim. Il a été trouvé que la nouvelle physique est plus humide aux latitudes tropicales. Sans guidage, pour les deux physiques, le modèle présente des difficultés à reproduire les tendances et la variabilité obtenues par GPS et par ERA-Interim. Cela confirme l'importance de la dynamique à grande échelle pour les tendances et la variabilité des CIVE
Water vapour is a key component of the Earth’s climate system, and its distribution and variability are sources of uncertainty in climate models. The use of long-term integrated water vapour (IWV) observations and reanalyses can help in their assessment. This work pioneered the use of reprocessed GPS IWV data for 1995-2010, converted from estimates of Zenith Total Delay. The conversion was assessed, with the goal of producing a high quality long-term IWV data set. Due to uncertainties in the GPS observations and homogeneity concerns, a global comparison with ERA-Interim reanalysis data was made. Although a general good agreement in means, variability and trends was found, issues in both data sets were highlighted. In GPS, gaps and inhomogeneities in the time series were evidenced, as well as representativeness differences in coastal areas and regions of complex topography. In ERA-Interim, too strong trends in certain regions were found. ERA-Interim was also compared with other reanalyses (MERRA-2, ERA-20C, 20CR), and differences were found in the IWV trends over Africa, Australia, and Antarctica. Finally, GPS and ERA-Interim IWV were used to assess four configurations of the LMDZ atmospheric general circulation model with two different physics and with or without nudging towards ERA-Interim wind fields. Impact of the model physics on the IWV mean was found, with the new physics being moister at tropical latitudes. Overall, the model free runs in both physics have difficulty reproducing the trends and variability observed in ERA-Interim and GPS. This is improved with the nudging, which confirms the importance of large-scale dynamics on IWV trends and variability

Le comportement des feux de forêt à grande échelle est largement modélisé comme un problème de propagation du front de feu, où la principale grandeur physique d'intérêt est la vitesse de propagation du front de feu. Cette dernière est partiellement connue lors d'un incendie en raison des incertitudes des paramètres de combustible et des interactions feu/atmosphère induisant des erreurs de position du front de feu dans les prédictions du modèle. Ce chapitre présente un aperçu des approches d'assimilation de données infrarouges thermiques proposées dans la littérature et les perspectives pour la prévision et/ou la réanalyse du comportement des feux de forêt.