Sur les aérosols intéressants la Météorologie

Summary The lecture is a critical survey of the studies regarding the particles in suspension in atmospheric air and which interest in the phenomenon of water vapor condensation and generally in cloud formation and in the ensuing precipitation.A part of the lecture is devoted to the manifold technics of study introduced, above all, in the last decade, in addition to the method ofAitken counting gear. It dwells particularly on the use of Millipore filter used byLodge and his collaborators for the gathering of the condensation nuclei and of the successive chemical analysis with specific reagents to make evident the nature of the nuclei.The review ends underlining the necessity that the measures of the atmospheric aerosol may be systematically carried on by the synoptical meteorological observatories and the necessity that the experiments in this field may be made with a more and more increasing care and critical mind.     

Sur les perturbations magnétiques à Mogadiscio

Summary The comparison of the geomagneticK-indices for Mogadiscio with the correspondingK _p for the whole earth, during the 2.nd Intern. Polar Year 1932–33, allows to deduce some features of the equatorial geomagnetic activity. Furthermore, evidence is adduced indicating that the geomagnetic disturbance at Mogadiscio is normal inH andD, while it appears slightly abnormal inZ.

---

---

Communication presentée à l'Association Internationale de Magnétisme et Electricité Terrestres, IXe Assemblée Générale de l'UGGI, Bruxelles, Séance du 28 Août 1951.     

Réduction de l’évaporation des eaux dans les barrages : une stratégie pour augmenter le stockage de l’eau dans les régions arides algériennes

RÉSUMÉ

L’Algérie, depuis longtemps, souffre d’une pénurie des ressources en eau. La stratégie de l’état algérien consiste à augmenter les stocks d’eau en adoptant plusieurs solutions, parmi lesquelles, il y a la construction des barrages et des retenues d’eau. Mais cette solution est confrontée aux conditions météorologiques qui favorisent les pertes par évaporation, surtout dans les régions arides. Ce travail consiste à présenter les premiers essais algériens sur la préservation des plans d’eau, et augmenter ses stocks par la réduction de l’évaporation, en utilisant des substances chimiques à longue chaîne, capable de former une pellicule à l’interface air/eau, appelée « film mono-moléculaire ».Les résultats obtenus ont permis d’enregistrer des taux de réduction de l’évaporation significatifs. Ces taux varient en fonction de la substance utilisée, la durée entre deux applications de la substance et des conditions météorologiques de la région d’étude.     

Explication de décrues anormales par modèles analogiques de réservoirs

Résumé

Des modèles analogiques de réservoirs ont été élaborés à partir de l'analyse de débits de décrue de deux sources karstiques. La première source est caractérisée par une linéarité entre le débit et le temps; la seconde l'est par une loi en puissance. Pour les deux sources, il n'y a pas linéarité entre le volume d'eau souterraine stocké et le débit de la source pour un même temps. Les modèles analogiques élaborés sont constitués d'une association verticale en série de réservoirs. Pour la première source, il s'agit de réservoirs à parois verticales uniquement. Pour la seconde, il s'agit de réservoirs à parois verticales et d'un réservoir dont la géométrie des parois suit une loi en puissance à dimension non entière. La plausibilité et la reproductibilité des modèles analogiques proposés ont été validées en fonction des données disponibles. Il a été démontré que le cas de réservoirs linéaires en milieu karstique est un cas très particulier. Il correspond à des réservoirs à géométrie hyperbolique ou à des réservoirs à parois verticales à filtre poreux.

Editeur Z.W. Kundzewicz

Citation Carlier, E., Zouhri, L. et Shahrour, I., 2012. Explication de décrues anormales par modèles analogiques de réservoirs. Hydrological Sciences Journal, 57 (5), 913–927.     

L'énergie des perturbations et les deux régimes du mouvement des fluides en météorologie synoptique

Résumé On commence par déduire l'équation thermo-hydrodynamique d'une masse finie quelconque du fluide. Cette équation réalise la synthèse des équations du mouvement, de l'équation de continuité, de l'équation qui exprime le premier principe de la thermodynamique et de l'équation d'état. Sous sa forme première, elle ne se prête pas, pour plusieurs raisons; à l'étude des transformations d'énergie dans une masse donnée. En considérant cependant la décomposition du mouvement réel en mouvement de base et perturbation, et en appliquant l'équation thermo-hydrodynamique à une même masse dans le mouvement réel et dans le mouvement de base (c'est-à-dire, à une masse dont la surface limite se déplace de la même manière dans le mouvement réel et dans le mouvement de base), on arrive facilement à une nouvelle forme beaucoup plus simple, quoique rigoureuse, de l'équation thermohydrodynamique. Cette nouvelle forme exprime la perturbation de l'énergie cinétique du mouvement autour du centre de gravité de la masse en fonction de la perturbation de son enthalpie (terme margulésien) et de la perturbation de la dissipation d'énergie dans la masse par les efforts de frottement. D'où un premier résultat central du mémoire qui s'énonce en disant que la perturbation de la dissipation d'énergie contribue nécessairement et efficacement, dans certains volumes de l'atmosphère, à une augmentation de l'énergie cinétique des perturbations.La variation de l'enthalpie peut être exprimée en fonction du mouvement du centre de gravité de la masse. On montre alors que la variation temporelle de la perturhation de l'enthalpie est nulle pour toute masse dont le mouvement de la surface limite n'a pas de perturbation. Ceci conduit au deuxième résultat central, d'après lequel la variation de la perturbation de l'énergie cinétique du mouvement autour du centre de gravité dans und telle masse est égale à la perturbation, changée de signe, de la vitesse de dissipation d'énergie par les efforts de frottement.Ces deux résultats impliquent, selon l'auteur, un changement radical dans la manière de traiter le problème de l'origine de l'énergie des perturbations. En particulier ils montrent qu'il faut rejeter les modèles margulésiens ou margulésiens généralisés, selon lesquels toute perturbation est essentiellement un mécanisme qui emprunte son énergie cinétique à l'enthalpie de la masse.Le mouvement de base, produit directement par l'ensemble des actions extérieures thermodynamiques et mécaniques qui agissent sur le fluide, doit être considéré comme étant celui qui réalise à chaque instant, pour ses différentes propriétés, le minimum de variation temporelle. Ceci implique l'existence, en chaque point du fluide, d'une fonction de dissipation essentiellement positive, d'où résulte que la loi des efforts de frottement dans le mouvement de base est nécessairement une loi de Hooke isotrope. Sous l'influence des mêmes actions extérieures, le fluide prend cependant un mouvement différent du mouvement de base (en d'autres termes, il se superpose à celui-ci une perturbation) parce que la loi réelle des efforts de frottement n'est pas rigoureusement une loi de Hooke isotrope. La perturbation est donc, à chaque instant, la résultat de l'action, étendue à tout le passé du fluide, de la différence des deux lois des efforts de frottement.En négligeant cependant différentiellement, à un instant donné, la partie des efforts de frottement qui ne correspond pas à une loi de Hooke isotrope, on arrive facilement à une généralisation du théorème de Helmholtz sur la fonction de dissipation, et l'on montre que la condition nécessaire et suffisante pour qu'il existe une perturbation non nulle est que le mouvement de base soit rotationnel ou divergent.

---

Summary The thermo-hydrodynamical equation for an arbitrary finite mass of the fluid is first of all deduced. This equation realizes the synthesis of the equations of motion, the equation of continuity, the equation expressing the first principle of thermodynamics and the equation of state. In its primary form, the thermo-hydrodynamical equation cannot be easily applied, for several reasons, to the investigation of the energy transformations in a given mass. However, by considering the separation of the motion in a basic motion and a perturbation, and applying the thermo-hydrodynamical equation to the same mass in the real and the basic motion (in other words, to a mass with the same displacements of its boundary surface in the real as in the basic motions), a much more simple (but still exact) form of this equation can be derived. This new form expresses the perturbation of the kinetic energy of the motion around the gravity centre of the mass as a function of the perturbation of its enthalpy (margulesian term) and the perturbation of the energy dissipation inside the mass by the frictional stresses. A first result follows from this equation, which states that the perturbation of the energy dissipation by the frictional stresses must necessarily and efficiently contribute, in some volumes of the fluid, to an increase of the kinetic energy of the perturbations.The enthalpy variation can be expressed as a function of the motion of the gravity centre of the mass. It can then be shown that the temporal variation of the enthalpy perturbation must vanish for any mass with no perturbation of the motion of its boundary surface. This property then leads to the second central result of the paper, which states that the temporal variation of the perturbation of the kinetic energy of the motion around the gravity centre of such a mass is due solely to the perturbation of the rate of energy dissipation by the frictional stresses.In the author's opinion, these results lead to a radical change of attitude towards the fundamental problem of the origin of the energy of the perturbations. They show, for instance, that any margulesian or generalized margulesian perturbation model, consisting essentially in a mechanism borrowing its kinetic energy from the enthalpy of the mass, should be rejected.The basic motion is the direct effect of the thermodynamical and mechanical external actions and must be considered as the motion which realizes, at any moment, a condition of minimum temporal variation for its properties. Consequently, an essentially positive dissipation function must exist at any point in the basic motion. The corresponding law for the frictional stresses is necessarily an isotropic Hooke's law. The real motion of the fluid, under the influence of the same external actions, differs from the basic motion because the real law of the frictional stresses is not strictly an isotropic Hooke's law. At any moment, the perturbation is the integrated result, for all the life history of the fluid, of the difference between the two laws of the frictional stresses.Neglecting however differentially, at a given moment, the part of the frictional stresses not corresponding to an isotropic Hooke's law, a generalization of Helmholtz theorem on the dissipation function can be derived, with the consequence that the necessary and sufficient condition for a non vanishing perturbation is a rotational or divergent basic motion.

---

---

Communication à la 3ème Assemblée de la «Società Italiana di Geofisica e Meteorologia» (Gênes, 15–17 Avril 1955).     

Modélisation de l'incertitude sur les séquences futures de débits en rivière

Résumé

Le problème de la gestion du risque en ressources hydriques, tout comme celui de la gestion de réservoirs, est un problème de décision sous incertitudes, dont la qualité des solutions est extrêmement sensible à la façon dont la stochasticité des apports est prise en compte. Cet article propose une méthode pour modéliser l'incertitude sur les apports à court terme en fonction de la période de l'année. Pour cela, un modèle paramétrique markovien à temps continu, basé sur le processus de Poisson filtré, est construit et estimé grâce à des observations régulièrement espacées dans le temps puis validé sur trois stations hydrométriques situées au Québec (Canada). Les points étudiés sont sa capacité à représenter correctement les transitions de débits et ses performances en tant que prédicteur de la valeur à venir du débit. Ce dernier aspect est comparé à celui du modèle ARMA saisonnier. Les résultats montrent un bon comportement du modèle sur chacun de ces deux points.     

De L'opportunité d'utiliser les coefficients de corrélation en météorologie forestière

Résumé En complément d'une étude précédente, les auteurs ont examiné si les coefficients de corrélation pouvaient s'utiliser avec profit pour résoudre les problèmes écologiques et plus spécialement de météorologie forestière. Pour cela ils ont calculé les coefficients résultant de la comparaison de l'accroissement forestier avec 12 grandeurs météorologiques. Afin d'obtenir des coefficients plus élévés ils ont considéré ensuite la courbe d'accroissement sur la base de sa droite de régression au lieu de sa moyenne. Ils ont enfin calculé diverses corrélations partielles en tenant compte d'une seconde grandeur météorologique. Il ressort de l'important matérial ainsi rassemblé, qu'il n'existe pas de corrélation entre les éléments météorologiques et l'accroissement forestier, du moins pas au sens mathématique du terme. Comme cette conclusion est en contradiction avec l'expérience pratique, on en déduit que cette méthode est inutilisable dans le cas particulier. Cette déduction est en outre étayée par des considérations d'ordre physiologique.

---

Summary The present paper is a complement to an earlier work. It's purpose is to investigate the utility of correlation calculus with regard to ecological problema especially of the forest-meteorological kind. The authors computed, first of all, the direct correlation between treegrowth and each of 12 meteorological quantities. They tried then to improve the results by referring the annual treegrowth to it's regression line instead of the mean. Finally, they examined partial correlation taking into account two meteorological influences at the same time. The results seem to indicate, that there is no statistical evidence for any significant correlation between treegrowth and meteorological data. This is of course contrary to practical experience, whence the authors infer, that correlation calculus is an inadequate tool for handling their problem and similar ecological researches. This conclusion is supported by physiological considerations.

---

Zusammenfassung In Ergänzung zu einer früheren Arbeit untersuchen die Autoren, ob Korrelationskoeffizienten in oekologischen, speziell forstmeteorologischen Aufgaben sinnvoll angewendet werden können. Zuerst werden die direkten Korrelationen zwischen dem jährlichen Holzzuwachs und je einer von 12 meteorologischen Grössen berechnet; dann wird zur Erzielung höherer Koeffizienten die Kurve des Holzzuwachses auf ihre zeitliche Regressionsgerade statt auf den Mittelwert bezogen, und schiesslich werden verschiedene partielle Korrelationen unter Berücksichtigung von je einer zweiten meteorologischen Grösse angegeben. Aus dem ziemlich unfangreichen Zahlenmaterial scheint hervorzugehen, dass zwischen Holzzuwachs und Witterung kaum ein statistischer Zusammenhang im mathematischen Sinne besteht. Da dieses Ergebnis der praktischen Erfahrung widerspricht, muss geschlossen werden, dass die Korrelationsrechnung der vorliegenden Aufgabe nicht angemessen ist, eine Folgerung, die durch Ueberlegungen physiologischer Natur gestützt und eingehend begründet ist.

---

Riassunto A complemento di un precedente lavoro, gli autori studiano se abbia un senso l'impiego di coefficienti di correlazione in problemi ecologici e in particolare in quelli meteorologici-forestali. Dapprima vengono calcolate le correlazioni dirette tra la crescita annua del legno e ciascuna di 12 grandezze meteorologiche; in seguito, allo scopo di raggiungere coefficienti più elevati la curva della crescita del legno vien riferita alla sua retta di regressione del tempo invece che al valore medio; in ultimo vengono rese note diverse correlazioni parziali ottenute considerando anche una seconda grandezza meteorologica. Dal materiale assai abbondante utilizzato, sembra potersi dedurre che tra crescita del legno e condizioni meteorologiche non esiste una relazione statistica in senso matematico. Siccome questo risultato è in contrasto con l'esperienza pratica, bisogna dedurre che il calcolo del coefficiente di correlazione non è adatto per il problema in questione. E' questa una conseguenza che può appoggiarsi su ragionamenti di natura fisiologica ed essere minuziosamente motivata.

     

Modélisation directe et inverse de l'écoulement souterrain dans les milieux poreux

Résumé

Le présent article montre l'intérêt des simulations mathématiques dans la compréhension des aquifères complexes et hétérogènes. Le réservoir côtier du Maroc occidental est un exemple qui traduit une répartition spatiale des corps perméables et imperméables, d'où la nécessité d'approfondir la connaissance de son fonctionnement hydrogéologique en termes de modélisation numérique. Le modèle hydrodynamique proposé repose sur la résolution du problème direct et inverse. La simulation de l'écoulement (problème direct) en régime permanent a montré la persistance de grands écarts entre la piézométrie mesurée et calculée. Cette anomalie de calage est expliquée principalement par le caractère hétérogène et fissuré, incompatible avec la dérivation de l'équation de diffusivité qui présuppose un milieu continu et un régime laminaire plutôt que turbulent. Deux cartes principales ont été obtenues: (a) une carte des polygones de la conductivité hydraulique dont les valeurs varient entre 50 × 10^?4 et 80 × 10^?4 m/s; et (b) une carte des polygones de recharge avec des valeurs comprises entre 4.5 × 10^?9 et 5 × 10^?14 m/s. Le calage du modèle d'écoulement recherché dans la résolution du problème inverse consiste à identifier les paramètres de l'aquifère à partir de la piézométrie connue. Le code d'inversion PEST (Parameter ESTimation) a été utilisé pour créer des cartes montrant des polygones de la conductivité hydraulique et de la recharge avec des valeurs très similaires aux résultats du modèle conceptuel.     

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.     

Hétérogénéité des cotes piézométriques et structuration en blocs dans les aquifères côtiers marocains

Résumé

La présente note a pour objectif de corréler les variations de cotes piézométriques, d'examiner le fonctionnement hydrogéologique du bassin côtier de la Mamora et de reconstituer la configuration géométrique de son aquifère. Cette étude se base sur l'utilisation conjointe des approches hydrogéologiques, géophysiques et structurales. L'analyse spatiale et temporelle de la piézométrie a mis en évidence une variation du comportement de la nappe et une hétérogénéité des cotes piézométriques. Les failles de direction NE-SO et NO-SE, identifiées lors de ce travail, permettent d'envisager l'existence d'un système de blocs, qui expliquerait le décalage entre les compartiments plio-quaternaires et la différence de cote piézométrique entre le nord et le sud de cet aquifère.     

La fréquence des orages dans les Alpes de la Suisse Occidentale

Résumé Des observations inédites permettent d'établir un nouveau profil des fréquences orageuses dans les Alpes occidentales de la Suisse. Le nombre de jours d'orage, notablement plus élevé qu'on ne l'admettait jusqu'ici, décroit de l'extérieur vers l'intérieur du massif alpin et jusque dans sa chaine la plus méridionale. Quelques données numériques documentent la variation diurne et annuelle de l'activité orageuse en Valais.

---

Summary Unpublished observations allow the etablishment of a new cross section of the thunderstorm frequency in the western Alps of Switzerland. The number of thunderstorm days is much more frequent than has yet been admitted, diminishing from the outer towards the inner region of the alpine massive as far as the extreme southern chain. Some statistics record the diurnal and annual variations of the activity of thunderstorms in Valais.