Sur le comportement du vecteur d'advection des perturbations et du tourbillon vertical en altitude

Résumé L'important problème de « l'advection des perturbations » ne peut Être traité d'une manière rationnelle et n'acquiert un sens précis qu'en étudiant d'une part les conséquences purement analytiques des propriétés générales de toute fonction de perturbation, et en utilisant d'autre part les résultats fondamentaux de la théorie des perturbations. On aboutit ainsi à préciser complètement la notion de « vecteur d'advection des perturbations » et l'on montre que les importantes différences qui existent entre le mouvement des perturbations au niveau de la mer (commandé par un champ de température moyenne) et en altitude (où les perturbations se déplacent plutÔt avec le vent moyen, du moins dans la troposphère moyenne) peuvent Être facilement expliquées par le comportement, suivant les verticales,d'une mÊme fonction vectorielle de vitesse d'advection des perturbations, qui intervient d'une manière essentielle dans notre théorie des perturbations.A l'aide du champ moyen de température et de vent entre l'équateur et les pÔles (du sol jusqu'à 20 km d'altitude), nous déduisons le champ moyen du vecteur d'advection des perturbations et le comparons au vent moyen. Cette comparaison donne l'explication de plusieurs faits empiriques importants. De plus, on peut en déduire les limites de la région où il peut y avoir en altitude des « ondes longues » compatibles avec la conservation du tourbillon vertical, ainsi que la longueur d'onde caractéristique de ces perturbations.Dans la deuxième partie du mémoire, nous montrons qu'une transformation simple de l'équation des variations de pression de notre théorie des perturbations conduit à une équation généralisée du tourbillon vertical pouvant Être comparée à l'équation classique du tourbillon que l'on déduit des équations de l'hydrodynamique. Ceci permet de se rendre compte dans quelle mesure on peut admettre en altitude la conservation du tourbillon vertical, propriété qui peut Être considérée comme un cas particulier de l'équation des variations de pression.

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Summary The important problem of the « advection of the perturbations » can be treated along rational lines and acquires a precise meaning only when its treatment is based, on the one hand, on the analysis of the general mathematical properties of any perturbation function, and on the main results of the hydrodynamical theory of perturbations, on the other hand. In this way, the notion of the « advection vector of the perturbations » can be completely clarified and it can be shown that the important differences between the motion of the perturbations at sea level (which is determined by a mean temperature field) and in the free atmosphere (where the perturbations move rather with the mean wind, at least in the middle troposphere) are easily explained by the behaviour of thesame vectorial advection function which plays an essential part in our theory of perturbations.By means of the observed fields of temperature and wind between the equator and the poles (from sea level to the 20 Km level) we deduce the mean field of the advection vector of the perturbations and compare it to the mean wind field. This leads to the explanation of many important empirical facts and also gives the limits of the region where « long waves » (compatible with the conservation of vertical vorticity) can exist, and also the characteristic wave length of these perturbations.In the second part of the paper, a simple transformation of the equation for pressure variations of our theory of perturbations leads to a generalised equation for the vertical vorticity, which can be compared with the classical vortieity equation derived from the hydrodynamical equations. The condition of the conservation of the vertical absolute vorticity can then be appreciated as a particular case of our equation of pressure variations.

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Communication faite le 5 Avril 1956 à la 4ième Assemblée de la « Società Italiana di Geofisica e Meteorologia » (Genova, 5–8 Avril 1956).     

Sur le mecanisme de formation de la schistosite dans l'himalaya

After recalling briefly the major geological characters of the Nepal Himalayas and the global evolution of the Himalayan chain we stress the importance of three dominant and remarkably constant tectonic features in this chain: (1) a huge overthrust is seen everywhere to entail a visible throw of more than 100 km; (2) a shallow dipping cleavage develops over an observable thickness in excess of 15 km; and (3) in the underthrusting slab the stretching lineation keeps a similar direction constantly perpendicular to the local trend of the chain.We suggest that these features, especially the cleavage, can be explained in terms of a simple mechanical model, namely simple shear on a crustal scale. This clearcut case could be used as a model for the origin of flattish cleavages in many orogens. After discussing other modes of formation for such cleavages (diapiric intrusion, extension) we show that the Himalayan model could apply to other chains.     

ON THE CALCULATION OF THE MEAN RESIDENCE TIME IN MONOMICTIC LAKES / Sur le calcul du temps moyen de résidence dans les lacs monomictiques

Abstract

A general method for the calculation of the mean residence time of water in monomictic lakes of simple morphometry is worked out on the same physical assumptions as those made by Piontelli and Tonolli (1964). After a short outline of the mathematical foundation of the method, the numerical procedure is presented, on which the computer code for the determination of the mean residence time is based. Finally some examples of the application of the method to Lake Maggiore and to a lake of complex morphometry (Lake of Lugano) are presented and discussed.     

Recent changes in level of Lake Victoria / Récents changements enregistrés dans le niveau du Lac Victoria

ABSTRACT

The level of Lake Victoria rose by over 2.5 m between October 1959 and May 1964. Following a slight fall the lake began to rise again in 1978 and by mid 1979 had again reached almost to the level of 1964. Because these recent rises are in contrast to the previous long period (60 years), of relatively stable levels they aroused considerable interest. This paper examines possible manmade and natural causes for the rises and opts for an increase in over-lake precipitation as the most likely cause. Comparison is also made with similar rises in other East African lakes.     

Sur le developpement de la Glaciologie Suisse

Sans résumé     

Distribution de l’uranium,du thorium et du potassium dans les roches volcaniques de l’Afar septentrional (Ethiopie)

Concentrations in uranium, thorium and potassium were determined by gamma spectrometry in more than 100 samples of volcanic rocks from the material obtained during the French-Italian expedition in Dankalia (Afar-Ethiopia) (December 1967 – February 1968). These samples were taken from two geographically distinct areas:

1. the danakile depression (Erta Ale range, Pierre Pruvost massif, Alayta, Afdera, Borawlu).
2. Ethiopian high lands (Adigrate — Axum).

The values we obtained give the following contents:

Dash

in the Erta Ale range, for basalts, K: 0,5%, U: 1,3 ppm, Th: 3,3 ppm, Th/U: 2,6.

for alkaline rhyolites, U: 4,1 ppm, K: 2,3%, Th: 15,2 ppm, Th/U: 3,7.

in the Pierre Pruvost massif, for acid rocks, K: 3,9%, U: 3,6 ppm, Th: 13,5 ppm, Th/U: 3,8.

in the Borawlu centre, K: 2,8%, U: 4,6 ppm, Th: 14,7, Th/U: 3,4 for the rhyolites, K: 0,6%, U: 0,9 ppm, Th: 3,1 ppm for the basalts.

on the Ethiopian high lands, for the Adigrate basaltic trap rocks, K: 0,6%, U: 0,6 ppm, Th: 1,1 ppm, Th/U: 1,7 and for the Axum zone of phonolitic pinnacles, K: 3,9%, U: 2,7 ppm, Th: 14,9 ppm, Th/U: 4,9.

The Th/K and U/K ratios are particularly high compared with the usual data, except for the Pierre Pruvost massif which seems to be different from the others. The difference of Th/U ratios for basic rocks and acid rocks is meaningful. For the magma which gave the volcanism of the studied area, one can think of an evolution more especially connected with transfers of volatile elements. The strong correlations existing between potassium, uranium and thorium probably indicate the presence of groups which are distinct from a geochemical point of view in the Dankalia lavas.     

Le soutien de crue mobile dans le Fleuve Sénégal, à partir du barrage de Manantali

Résumé

Parmi les objectifs assignés au barrage de Manantali sur le Bafing, le soutien de pointe de crue, indispensable pour le maintien des cultures traditionnelles de décrue dans la vallée du Sénégal, concurrence gravement les autres besoins lors des années déficitaires en eau: baisse de production électrique et diminution des réserves d'eau destinées à l'irrigation. On propose ici des règles permettant de réaliser un soutien de crue mobile relativement économique en eau, coïncidant avec une pointe de débit sur les affluents non contrôlés pour lesquels on envisage une prévision à l'horizon 10 jours. On montre par simulation numérique au pas de temps journalier que le soutien mobile, comparé au soutien à date fixe, permet de faire en période sèche un gain important de production électrique, tout en conservant une fréquence de crue “correcte”, supérieure à celle du régime naturel.     

Isotopes du milieu et circulations dans les aquiferes du sous-sol Vénitien

L'enfoncement de la plaine de Venise, quel'on peut estimeràprès de 1 cm/an sous le site historique, est liéàla surexploitation des nappes artésiennes profondes. L'investigation hydrogéologique est rendue délicate par la nature de l'aquifère composéde plusieurs centaines de mètres de dépo?ts quaternaires continentaux et marins. Au sein de ce complexe les nappes se superposent en un système multicouche artésien. L'étude du régime de ces nappes aétéentrepris par les moyens géochimiques et isotopiques (oxygène 18, deuterium, tritium, carbone 13 et carbone 14).Les teneurs en isotopes stables montrent l'existence de deux familles d'eaxu profondes attribuablesàune recharge “froide” (δ¹⁸O= ?10 et ?12‰). Ces eaux sont nettements différentes de celles des nappes phréatiques (δ¹⁸O ? ?8‰). Les apports profonds peuvente?tre respectivement liés aux bassins des rivières préalpines Brenta et Piave (δ¹⁸O ? ?10‰) d'une part et au paléocours de l'Adige, fleuve alpin d'autre part. Les eaux alpines ont un gisement limitéàl'aplomb de la lagune etàla partie sud-ouest de la plaine. Les eaux de type préalpin occupent le reste de la plaine, c'est-à-dire plus grande partie.La détermination des vitesses d'écoulement pose le problème de la validitédes temps estimésàl'aide des teneurs en¹⁴C.Les teneurs en¹³Célevées des eaux alpines montrent clairement que les activités en¹⁴C de celles-ci ne sont pas significatives par suite d'unéchange avec l'aquifère ou d'une surcharge en carbone ancien dissous.Pour les eaux qui viennent du domaine préalpin, on observe dans les zones de recharge de fortes teneurs en³H: 85à120 UT alliéesàdes activités relativement faibles en¹⁴C (60à70%). Les teneurs en¹³C indiquent que le carbone dissous n'a pas subi d'échange avec l'aquifère. La discussion de l'ensemble des données suggère que la circulation est rapide dans la zone de recharge oùl'alimentation en eaux d'altitude se faitàpartir d'infiltrations en provenance du réseau hydrographique ou (et) du système karstique des préalpes. Dans les parties basses de la plaine les vitesses sont faibles et décroissent, vers l'Est ou en profondeur, de 3 m/anà1 m/an. Il est possible qu'une rupture dans l'intensitédes vitesses d'écoulement interviennent dans la partie occidentale de la plaine sous l'effet d'une discontinuitésédimentologique majeure (limite occidentale des dépo?ts marins).     

Analysis of flood propagation changes in the Kienstock—Bratislava reach of the Danube River/Analyse des changements de propagation des crues dans le tronçon Kienstock—Bratislava du Fleuve Danube

Abstract

In the first part of this study, a flood wave transformation analysis for the largest historical floods in the Danube River reach Kienstock–Bratislava was carried out. For the simulation of the historical (1899 and 1954) flood propagation, the nonlinear river model NLN-Danube (calibrated on the recent river reach conditions) was used. It was shown that the simulated peak discharges were not changed significantly when compared to their historical counterparts. However, the simulated hydrographs exhibit a significant acceleration of the flood wave movement at discharges of between 5000 and 9000 m³ s^-1. In the second part, the travel time-water level relationships between Kienstock and Bratislava were analysed on a dataset of the flood peak water levels for the period 1991–2002. An empirical regression routing scheme for the Danube short-term water level forecast at Bratislava station was derived. This is based on the measured water level at Kienstock gauging station.     

De la vitesse de sédimentation des microbes dans l'eau du Léman prélevée dans le Petit-lac

Résumé L'auteur a étudié, dans des conditions expérimentales définies, la vitesse de sédimentation des bactéries appartenant à l'espèceEscherichia coli dans l'eau du Léman, puisée dans le Petit-lac. Théoriquement la durée de chute est de 16 heures et 40 minutes pour un mètre. L'on voit ainsi que pour atteindre le fond du Léman en sa plus grande profondeur un colibacille mettrait 256 jours et 18 heures si rien ne venait entraver sa descente.

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Zusammenfassung Unter definierten Versuchsbedingungen wurde die Sedimentationsgeschwindigkeit von Bakterien der ArtEscherichia coli aus dem Genfersee (Lac Léman) studiert, und zwar mit Material aus dem Petit Lac. Theoretisch betr?gt die Sinkzeit pro Meter 16 h 40 min. Daraus geht hervor, dass ein Colibazillus, sofern er unbehindert absinken kann, 256 h 18 min ben?tigt, um den Grund des Genfersees an seiner tiefsten Stelle zu erreichen.