Analyse géostrophique des champs de pression et de température

Résumé Le mémoire commence par la déduction de l'équation générale d'évolution des champs géostrophiques. Cette équation fait intervenir une fonction (S) du gradient de pression et de la température qui joue un rÔle essentiel dans la discussion des conditions de stabilité des champs de pression et de température.Les configurations théoriques du champ de pression, lorsqueS est spatialement constante, constituent des familles de champs auxquelles appartiennent les champs stationnaires. Ces familles permettent d'analyser tout champ de pression complexe en le décomposant en une somme de champs partiels simples possédant des propriétés de symétrie par rapport aux méridiens passant par leurs centres.On peut baser sur cette analyse géostrophique une méthode pour la classification rationnelle des types de temps, qui est appliquée ici aux champs moyens de Juillet et de Janvier en Europe.

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Summary The paper begins with the deduction of a general equation for the evolution of the geostrophic fields. This equation leads to the definition of a function (S) of the pressure gradient and the temperature which plays an essential part in the discussion of the stability conditions of the pressure and temperature fields.The theoretical configurations of the pressure field, whenS is constant in space, form well defined families of fields comprising all the stationary fields. By means of these families any complex field can be analysed through its decomposition in a sum of simple fields with symmetry properties with respect to their central meridians.A method for the rational classification of weather types can be based on this geostrophic analysis and is applied here to the european mean pressure fields for the months of July and January.

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Mémoire N 1 du CIRMM (Centre International de Recherches sur la Météorologie de la Méditerranée).     

Modélisation de propagation d’écoulement entre lits mineur et majeur sur les fleuves Sénégal et Niger

In the Senegal River valley and Niger Inner Delta, the annual floods inundate a wide floodplain consisting of a complex network of lakes and channels, where topographic information needed by standard hydraulic models is difficult to obtain. To represent the flood propagation between mainstream and floodplain, we use a model designed for flood propagation in river mainstreams with flat bed and large overflow and without topographic data. Depending on the water level in the riverbed, the model calibrated on the levels observed at two stations gives the level in the floodplains and propagation time between stations. Several cases are tested for various types of hydraulic connections between mainstream and floodplain. The model could correctly reproduce the flood rise and fall in the floodplain, even for a lake connected by a single channel to the riverbed or in the case of a strong attenuation of the flood between very distant stations.     

Structures spatiales de l'évapotranspiration de référence et des variables climatiques corrélées en Tunisie

Résumé

Nous étudions sur le territoire Tunisien, transition entre les climats sub-humide Méditerranéen et aride Saharien, l'organisation spatiale de l'évapotranspiration de référence décadaire interannuelle (1986–2003) et des variables climatiques utilisées pour son estimation: température de l'air, humidité relative de l'air, vitesse du vent et durée d'ensoleillement. L'étude est basée sur la modélisation du variogramme et la détermination de ses paramètres (pépite, pente ou palier et portée). Nous considérons également des indicateurs sur le comportement à l'origine du variogramme et sur la variation de la structure spatiale des variables étudiées. L'étude montre que les modèles des variogrammes changent d'une variable à une autre et d'une période de l'année à une autre. Cependant, ils sont de type linéaire dans la plupart des cas. Le variogramme de l'évapotranspiration de référence est sans pépite, quelle que soit la période de l'année. Pour les autres variables, notamment la température maximale de l'air, l'humidité relative de l'air et la durée d'ensoleillement, la pépite est plus importante pendant la période chaude de l'année. Le variogramme de la vitesse du vent est sphérique à grande portée sur toute l'année, et la structure de l'ensoleillement est pépitique pendant l'été et linéaire le reste de l'année. L'évapotranspiration de référence présente un gradient structural semblable à celui de l'humidité relative durant toute l'année, mais différent de ceux des autres variables climatiques.

Editeur Z.W. Kundzewicz; Editeur associé G. Mahé

Citation Baccour, H., Slimani, M. et Cudennec, C., 2012. Structures spatiales de l'évapotranspiration de référence et des variables climatiques corrélées en Tunisie. Hydrological Sciences Journal, 57 (4), 818–829.     

Origine de la salinité et des principaux éléments majeurs des eaux de la nappe phréatique de la plaine de Ghriss,Nord-Ouest algérien

Résumé

L'origine de la salinité dans les eaux de la nappe Plio-Quaternaire de la plaine de Ghriss (Nord-Ouest de l'Algérie) et la compréhension de ses comportements hydrodynamiques et géochimiques, en réponse à certains forçages naturels et anthropiques, ont été approchées par l’étude combinée des rapports ioniques et d'analyses statistiques des données hydrochimiques. Cette étude a identifié l'alimentation latérale de l'aquifère Plio-Quaternaire par les deux principaux aquifères de la région. La salinisation des eaux de la nappe Plio-Quaternaire résulte essentiellement de la dissolution des évaporites (halite et gypse), de l'infiltration des eaux de ruissellement, et du retour à la nappe des eaux d'irrigation qui sont chargées en sels initialement reconcentrés dans le sol ou dans la zone non saturée. Les concentrations élevées en nitrates et en chlorures sont l'indice d'une pollution anthropique d'origine urbaine ou agricole qui affecte toute la plaine de Ghriss en proportions variables.

Citation Bekkoussa, B., Jourde, H., Batiot-Guilhe, C., Meddi, M., Khaldi, A., et Azzaz, H., 2013. Origine de la salinité et des principaux éléments majeurs des eaux de la nappe phréatique de la plaine de Ghriss, Nord-Ouest Algérien. Hydrological Sciences Journal, 58 (5), 1111–1127.

Editeur Z.W. Kundzewicz; Editeur associé S. Faye     

Synthèse des techniques d'homogénéisation des séries climatiques et analyse d'applicabilité aux séries de précipitations

Résumé

Au cours des dernières décennies, plusieurs méthodes d'homogénéisation ont été développées pour corriger les ruptures artificielles dans les séries climatiques. Elles ont été développées dans divers pays, pour différentes situations et avec des domaines d'application différents. Cet article présente une revue exhaustive des méthodes d'homogénéisation des séries climatiques publiées dans la littérature. Une analyse critique de ces méthodes ainsi qu'une réflexion sur leur applicabilité aux séries de précipitations totales annuelles sont également présentées.     

Les chenaux de marée autour des îles de Kneiss,Tunisie: sédimentologie et évolution

Résumé

L'Archipel de Kneiss, dans le Golfe de Gabès (sud-est Tunisien), est un milieu à originalités multiples. Il est unique en son genre en Tunisie en raison de la variété de son paysage morphologique (marais maritimes, falaises, plages sableuses et îlots qui émergent des hauts fonds). Il est caractérisé par la présence de chenaux de marée submergés. L'objectif principal de ce présent travail est de caractériser les principales composantes qui interviennent dans la dynamique sédimentaire au niveau de ces chenaux. Les résultats des analyses granulométriques et minéralogiques des sédiments de surface prélevés au niveau des chenaux de marée ont permis d'identifier l'origine de ces sédiments et de préciser les facteurs et les phénomènes qui interviennent dans leur transport et leur dépôt. Ces résultats montrent que les sables des chenaux de marée présentent un granoclassement décroissant de l'aval vers l'amont, ce qui prouve que les courants de marée ont une action plus importante lors du flot que lors du jusant. Ces résultats montrent aussi que le mode de transport est exclusivement le roulement par les courants de marée. Les minéraux argileux et non argileux des sédiments de surface auraient pour origine essentiellement les formations géologiques qui affleurent dans l'arrière-pays. L'analyse des photographies aériennes montre que les chenaux de marée présentent une évolution morphologique.

Citation Bali, M. & Gueddari, M. (2011) Les chenaux de marée autour des îles de Kneiss, Tunisie: sédimentologie et évolution. Hydrol. Sci. J. 56(3), 498–506.     

Calcul des pluies et débits classés sur le bassin du Bani (Mali): une approche de la vulnérabilité des ouvrages et de la population depuis la sécheresse

Résumé Dans un contexte de changement climatique, les dimensionnements d'ouvrages hydrauliques peuvent avoir un rôle crucial dans une évaluation de la vulnérabilité. Ainsi, on calcule avec les données les plus récentes possibles la pluie journalière maximale annuelle de période de retour donnée (10, 20 et 100 ans) sur 51 stations ainsi que les débits de projet pour six stations sur le bassin versant du Bani au Mali (129 000 km²). Pluies et débits sont calculés avec une méthode utilisant les L-moments et en découpant le bassin en régions climatiques homogènes. Une formule empirique d'évaluation du débit décennal est enfin réévaluée, considérant la baisse importante des débits maximaux depuis 1970. Les valeurs trouvées soulignent l'importance du choix de la période, puisque quelques années peuvent faire varier de façon importante les valeurs classées.     

Analyses multifractales et spatio-temporelles des précipitations du modèle Méso-NH et des données radar

Résumé

Dans le cadre des multifractals universels, il est possible de caractériser la variabilité spatio-temporelle de la pluie sur une grande gamme d’échelle à l'aide de trois paramètres invariants d’échelles. Dans cette étude, nous avons estimé ces paramètres multifractals sur des simulations numériques effectuées avec le modèle méso-échelle Méso-NH, développé par Météo-France et le Laboratoire d'Aérologie (Univ. P. Sabatier, Toulouse, France), et des images radar composites, couvrant le même événement pluvieux, à savoir un orage particulièrement violent, dit de type Cévenol, ayant eu lieu sur la partie sud de la France du 5 au 9 Septembre 2005. La comparaison des résultats montre que les deux types de données présentent des domaines d'invariance d’échelle relativement similaires, et dont les propriétés sont en accord avec les modèles de précipitation spatio-temporels unifiés et scalants les plus simples. Néanmoins l’évaluation de leurs exposants conduit à des valeurs parfois fortement différentes.

Citation Gires, A., Tchiguirinskaia, I., Schertzer, D. & Lovejoy, S. (2011) Analyses multifractales et spatio-temporelles des précipitations du modèle Méso-NH et des données radar. Hydrol. Sci. J. 56(3), 380–396.     

Qualité des eaux du cours principal de la Medjerda (Tunisie et Algérie) et trois de ses affluents Nord

Résumé

Une étude a été effectuée dans la zone Nord-Ouest du bassin versant de la Medjerda avec pour objectif de fournir de nouvelles connaissances sur la qualité des eaux ainsi que sur le type de relation qui peut exister entre les variables physico-chimiques, bactériologiques et les indices de diversité/densité de la méiofaune. Les résultats montrent une dégradation de la qualité du cours principal de la Medjerda et de trois de ses affluents Nord (augmentation de la salinité, teneur en nitrate, matière organique, coliformes…). Les indices de diversité et d’équitabilité suivent cette évolution régressive des variables physico-chimiques et apportent de nouvelles connaissances sur le type et la qualité du sédiment.

Editeur Z.W. Kundzewicz ; Editeur associé B. Touaïbia     

Hydrochimie et faciès géochimiques des eaux souterraines,Plaine de Bekaa

Résumé

L'étude géochimique des eaux souterraines dans la Plaine de la Bekaa montre un faciès calco-magnésien, bicarbonaté, à saturation vis-à-vis de la calcite et de la dolomite, à faible minéralisation et de faible conductivité. Les formations carbonatées (calcite et dolomite) constituent les roches encaissantes des eaux souterraines dans la Plaine de la Bekaa. La recharge des nappes souterraines est à haute altitude et a comme origine les eaux des précipitations qui tombent sur les hautes montagnes qui encadrent la Bekaa à l'est et à l'ouest. Une dissolution des formations gypseuses existe. La minéralisation se fait en système ouvert. Par conséquent le CO₂ d'origine biogénique joue un rôle important dans la minéralisation.

Citation Awad, S. (2011) Hydrochimie et faciès géochimiques des eaux souterraines, Plaine de Bekaa. Hydrol. Sci. J. 56(2), 334–348.     

L'aération naturelle et artificielle des lacs

Conclusion Par ce qui précède, on se rend compte que chaque lac constitue un cas particulier qui doit être étudié pour lui-même et que l'aération artificielle d'un lac de grandes dimensions est susceptible d'être réalisée. A notre époque les lacs prennent de plus en plus d'importance comme réservoirs pouvant servir à l'alimentation en eau potable. Pour remplir ce r?le il est indispensable que la qualité de l'eau soit satisfaisante afin d'éviter des traitements co?teux. On peut dire que l'aération artificielle, malgré le co?t initial des installations et la consommation annuelle d'énergie électrique, est le procédé le plus économique pour améliorer l'eau d'un lac eutrophe. Actuellement la consommation de l'eau augmente partout et dépasse parfois dans certaines agglomérations 1000l/habitant/par jour. Dans ces conditions les frais d'exploitation d'une station d'aération conjuguée avec un service important de distribution d'eau ne grèvent le prix de revient du mètre cube que d'un supplément minime. Il est évident que l'emploi de l'aération artificielle pour assainir un lac ne dispense pas de combattre les causes originelles de la pollution des eaux. C'est un procédé auxiliaire précieux qui peut aider un lac à rétablir son équilibre biologique compromis par les conséquences de l'eutrophie. Cet article résume les idées exposées par l'auteur à l'occasion d'un colloque organisé à Zurich le 22 février 1957 par le Prof.Jaag, président de la Commission hydrobiologique de la Société helvétique des sciences naturelles.     

Impact des rejets urbains et industriels sur la qualité des eaux de la plaine de la Meboudja (Algérie)

Un site aquifère contaminé, situé en bordure de l’oued Meboudja (Annaba, Algérie), a été caractérisé en mettant en place une surveillance de la qualité des eaux de surface et souterraines affectées par les nombreux rejets industriels et urbains sur une période de 11 ans (1999?2009). Les déchets industriels sont déposés directement sur le sol et les effluents sont déversés dans l’oued Meboudja sans aucun traitement préalable. Les eaux souterraines présentent une conductivité électrique élevée (de 1000 à 6000 μS/cm), de fortes teneurs en chlorure et en sodium avec respectivement un maximum de 1400 et 730 mg/L. Partant des résultats de l’analyse en composantes principales effectuée sur 33 puits en juillet 2009, les trois principaux processus responsables de l’évolution chimique observée au niveau de l’aquifère ont été identifiés: (a) l’apport salifère du lac Fetzara et le lessivage des formations métamorphiques carbonatées (responsables de l’augmentation de la minéralisation) ; (b) l’alimentation de la nappe par les eaux de l’oued Meboudja, recevant de nombreux polluants industriels (responsable des fortes teneurs en fer et en manganèse) ; et (c) l’utilisation des produits chimiques dans l’agriculture (responsable de l’augmentation des teneurs en nitrates). Les fortes minéralisations sont enregistrées notamment dans les puits situés à proximité des rejets industriels. En outre, de fortes concentrations métalliques en fer et en manganèse sont observées dans les eaux de l’oued. L’évolution de ces deux éléments dans les eaux de la nappe au cours d’un cycle hydrologique montre que l’augmentation des teneurs est liée notamment à une réalimentation de la nappe par l’oued et à une mauvaise oxygénation de la nappe. L’existence de niveaux argileux peut en effet jouer le rôle d’écran en surface et favoriser les conditions réductrices dans la nappe. La Meboudja agit par conséquent comme une source diffuse de contaminants tout au long de son parcours. Les caractéristiques hydrodynamiques de l’aquifère ont été estimées à l’aide de l’interprétation des données des pompages d’essai effectués dans plus d’une dizaine de puits. Des modèles d’écoulement et de transport de polluants ont été élaborés en utilisant le code MODFLOW-MT3D. L’ampleur de la migration des contaminants a été évaluée pendant une période de 11 ans (1999?2009). L’interaction oued-nappe est considérée comme responsable de la migration des contaminants dans la plaine de la Meboudja.

EDITEUR Z. W. Kundzewicz

EDITEUR ASSOCIÉ C. Leduc     

Tremblements de terre et anomalies magnétiques

Résumé On a déjà souvent signalé que le champ magné ique terrestre s'est trouvé modifié de fa?on durable à la suile de mouvements séismiques. L'auteur rappelle plusieurs exemples récents d'anomalies magnétiques mesurées au Japon à la suite d'importants séismes (Kato). L'anomalie magnélique duBassin de Paris se déforme dans le temps en liaison possible avec des déplacements magmatiques et une activité séismique avortée. Le séisme du 11 juin 1938 en Belgique montre d'intéressants rapports avec l'anomalie magnétique belge. Les cartes isoporiques mondiales présentent des relations avec les cartes de séismicité (Omer). L'auteur pense que séismes et déformations du champ magnétique terrestre sont plus ou moins étroitement liés et que peut être une réaction atomiqueen chaine peut expliquer les séismes orogéniques et leurs répliques.

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Summary It was yet often noted that the earth's magnetic field has been steadily modified on the result of seismic earth movements. The author cites many recent examples of magnetic anomalies measured in Japan after major earthquakes (Kato). The ?Bassin de Paris?'s magnetic anomaly is modified during a certain time in a possible connection with magmatic removals and with some seismic activity. The earthquake of June 11 th., 1938 in Belgium shows some very interesting connections with the belgian magnetic anomaly. Suggestive relationships are noted between changes in the earth's secular magnetic field and areas of seismicity (Omer). The author thinks that the earthquakes and the deformations of the earth's magnetic field are more or less closely connected one with another, and it may perhaps be that the atomic energy (chain reactions) may explain some orogenic earthquakes and their aftershocks.

     

Sur le signe de la différence entre deux termes consécutifs des séries météo- et hydrométriques

Summary The sign of difference between ordinates of climatological graphs is considered. From comparison of date obtained for: temperature and precipitation in Paris, hydrometrical series of Seine and Dniepr, and Wolfers numbers appears the similar repartition in time of these signs with considerable phase difference.