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.     

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).     

Interprétation paléoclimatique et paléohydrologique de l'origine des nodules carbonatés des terrasses du Niger aux environs de Niamey (Niger) au moyen des outils isotopiques et géochimiques

Résumé

Cette étude se situe au Niger en région sahélienne, près de la ville de Niamey, et a pour but la reconstitution des conditions de formation des différents types de nodules carbonatés que l'on trouve sur les anciennes terrasses du fleuve Niger. La chimie, la géochimie isotopique (radioactif et stable) et l'étude minéralogique des carbonates ont été utilisées pour dater les nodules et reconstituer les conditions de précipitation. Les résultats montrent bien l'authigénie et l'accrétion dans le premier mètre du sol des nodules de la vallée du Niger. L'âge de formation des nodules apparaît ancien, entre 1500 et 7000 ans BP. Cette plage de temps correspondrait à une période transitoire entre les conditions de sécheresse actuelles et l'importante phase humide régionale située entre 10 000 et 4500 ans BP. Cependant, la diversité des âges obtenus, ainsi que les différentes formes de nodules montrent que des facteurs très locaux (état de la nappe localement, végétation, texture du sol) ont dû aussi jouer un rôle dans le processus de précipitation des nodules.     

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.     

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.     

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.     

Hydrology of channelized and natural headwater streams / Hydrologie de cours d'eau recalibrés et naturels de tête de bassin

Abstract

Understanding hydrology of channelized and natural headwater streams is paramount for maintaining ecosystem function and natural flow regimes. Two channelized and two natural headwater streams located in Upper Big Walnut Creek (UBWC) watershed in Ohio, USA, were instrumented to facilitate measurement, characterization and comparison of hydrology to the accepted paradigm for headwater hydrology. Data were collected at 10-min intervals from 1 January 2005 to 31 December 2006. Differences in flow magnitudes (average, low and high) were generally greater (P < 0.05) in the channelized streams. Frequency of zero discharge and out-of-bank discharge was significantly greater in the natural streams. Zero discharge occurred in summer and out-of-bank flows occurred in winter. Rate of change variables indicated that channelized streams respond more quickly to rainfall, have significantly greater peak flows, and have slower recession times. In contrast, natural streams tend to be more “flashy”. The findings were generally consistent with the accepted paradigm for headwater hydrology and attributed to stream type, presence of subsurface drainage, potential connection to groundwater, and differences in riparian vegetation. The design and installation of management practices that influence hydrology should consider the potential impacts of altering stream hydrology. Management practices such as water-table management have the potential and show promise in altering the hydrology of channelized streams to resemble the hydrology of natural streams.     

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.     

Volcanisme et séismicité dans l’Archipel des Nouvelles-Hébrides

A violent outburst of the Lopevi volcano in the central New Hebrides occurred on the 10th July, 1960. The eruption was preceded 4 months before by a deep earthquake (h=250 kms, Mag. 7 1/4), the focus of which was just under the volcano. An inventory of all shocks recorded in the Group since 1910 has been made and all informations about volcanic eruptions in this region have been collected. A close correlation appeared between these two phenomena. Each of the large volcanic eruptions recorded between 1910 and 1962 followed a deep focus earthquake of magnitude greater than 7. Moderate eruptions were preceded by earthquakes of magnitude between 5 3/4 and 6 3/4. The time between the tectonic shock and the climactic phase of the volcanic activity appears to be related to the distance between the focus and the volcano (i.e. the focal depth), the type of the volcano and the pattern of its eruption. It is of few months duration for the volcanoes in the Central group: Ambrym, Lopévi, the submarine volcano east of Epi and Karua. The authors tried to find the same correlations for others volcanoes in the world for which they have been able to collect dates of eruptions: Asama-Yama (Japan), Bezymiannyi (Kamtchatka), Paricutin and Izalco (Central America), Vesuve, Stromboli (Italy). Thus volcanic eruptions would appear to have their first origin in the mantle. A systematic survey of all volcanoes and deep regional earthquakes would bring evidence of this correlation and may permit a long term prediction of their eruptions.     

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.     

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     

A new method for modelling flow duration curves and predicting streamflow regimes under altered land-use conditions / Une nouvelle méthode de modélisation des courbes de débits classés et de prévision des régimes d'écoulement sous conditions modifiées d'occupation du sol

Abstract

The impact of changes in land-use/cover on streamflow at short time scales is evaluated by examining the changes in the flow duration curve (FDC) before and after land-use/cover change. The FDC characterizes the relationship between the magnitude and frequency and hence provides the complete range of streamflow over time. Two issues need to be considered in predicting the FDC due to land-use changes: (a) the appropriate parametric form of the FDC that enables application of the same expression of FDCs before and after the changes; and (b) the ability of parameters to capture and characterize the effect of land-use changes. In this paper, we propose a model which is a four-parameter double power form as a function of the FDC, where the two hydrological parameters represent the mean annual flow ([Qbar]) and the cease-to-flow point (τ expressed as a percentage), while the other two parameters (α and β) determine the shape of the FDC. The properties of this function are investigated in order to assign parameters to cope with the land-use changes. The model is used for several typical catchments in Australia for demonstration.     

Aperçu des procédés de compostage d'ordures ménagères appliqués en Europe

Sans résumé Chaire de construction hydraulique urbaine, de construction routière et d'urbanisme, Ecole polytechnique, Stuttgart.     

Modelling the influence of hydrogeological parameters on low flow in hilly and mountainous regions of Serbia / Modélisation de l'influence de paramètres hydrogéologiques sur les basses eaux dans des régions de collines et de montagnes de Serbie

Abstract

During dry weather periods of the year with long rainless intervals, streams slacken to what is generally termed “low flow”. This work presents an analysis of the influence of hydrogeology on low flows, using multiple linear regression, in natural medium and small streams in hilly and mountainous regions of Serbia. The study cases encompass 61 gauged catchments south of the rivers Sava and Danube. Characteristic relevant minimum mean 30-day flows of 80- or 95-percentile exceedence (Q _80%, Q _95%) are taken as dependent variables. Independent variables are the observable hydrogeological quantities: catchment area upstream of a gauging station; surface area of a hydrogeological soil category in a catchment; number of perennial springs of minimum flow higher than or equal to 1 L/s in a gauged catchment; number of perennial springs, each of minimum flow higher than or equal to 1 L/s, in a given hydrogeological soil category of the catchment; cumulative perennial spring flow of minimum single flow higher than or equal to 1 L/s in a catchment; and cumulative perennial spring flow of minimum single flow higher than or equal to 1 L/s in a hydrogeological soil category of a catchment. Through multiple linear regression between the characteristic relevant low flow and the hydrogeological elements, 16 models are developed and analysed, each based on a different combination of hydrogeological elements and characteristic low flow. The regional relationships developed for the minimum mean 30-day flows of 80- and 95-percentile exceedences are evaluated. The statistical tests of the representation quality of each multiple regression relationship show that the models justify the use of hydrogeological elements.