Depuis les 100 derni??res ann??es, la temp??rature de la Terre a fortement augment?? en raison des changements climatiques. Par exemple, le sud du Qu??bec a connu des anomalies d???environ +1,2 ??C depuis 1970. Or, deux cons??quences possibles d???une telle augmentation de temp??rature sont (i) le d??placement des distributions g??ographiques des esp??ces vers des latitudes ou altitudes plus froides, et (2) une modification des communaut??s favorisant les esp??ces adapt??es au chaud. ?? l?????t?? 2012, l???inventaire floristique effectu?? par Gilles Marcotte et Miroslav Grandtner en 1970 a ??t?? reproduit dans le Parc du Mont-M??gantic. Ce site d?????tude se distingue par un fort gradient altitudinal et une transition abrupte entre la for??t de feuillus et la for??t bor??ale, ce qui en fait un site propice ?? l?????tude des questions reli??es au climat. Ainsi, 48 parcelles de 0,1 et 0,2 acres (~400 et 800 m2) ont ??t?? inventori??es ?? 42 ans d???intervalle sur l???ensemble du parc. Ce m??moire vise donc ?? d??terminer s???il y a eu des changements dans les communaut??s v??g??tales du Mont-M??gantic, et si oui, si ces changements vont dans la direction pr??dite par le r??chauffement climatique. Les r??sultats sugg??rent un effet visible du r??chauffement climatique puisque les esp??ces se sont en moyenne d??plac??es vers le sommet de fa??on notable, toutes strates confondues (8,5 ?? 1,6 m par d??cennie). De plus, cette augmentation de l???altitude moyenne des esp??ces est coh??rente avec une augmentation des Community Temperature Indices (CTI) et des Community Moisture Indices (CMI) des parcelles (0,2 ?? 0,1 ??C et -0,13 ?? 0,05 unit??s arbitraires d???humidit??, respectivement, en 42 ans), sugg??rant une repr??sentation l??g??rement accrue des esp??ces adapt??es au chaud et au sec. Ces r??sultats sont coh??rents avec le r??chauffement r??gional observ??, puisque celui-ci peut r??duire la disponibilit?? de l???eau. Par contre, un r??le potentiel du changement de r??gime de lumi??re a ??t?? mis en ??vidence, particuli??rement pour les herbac??es, qui sembleraient affect??es par une ouverture accrue de la canop??e par rapport ?? 1970. Finalement, consid??rant que la variation spatiale des CTI est ??quivalente au gradiant adiabatique de temp??rature (-0,55 ??C/100 m d???altitude), nos r??sultats indiquent que les esp??ces v??g??tales du Mont-M??gantic subissent probablement un retard les emp??chant de se d??placer de mani??re ?? suivre l???augmentation de temp??rature observ??e. Les conclusions de ce m??moire soulignent que le r??chauffement climatique peut mener ?? des changements visibles dans les communaut??s v??g??tales, et ce, m??me lorsque ces communaut??s sont relativement bien prot??g??es.

Torque and drag (T&D) modeling is regarded as extremely helpful in well planning because it helps to predict and prevent drilling problems that might occur during the drilling process. Although T&D software has existed since the 1990s, some confusion still exists over the validity of the models that are used to characterize drilling operations, especially as we extend the length of modern horizontal wells. Moreover, it seems that only minimal improvements have been made to the underlying mathematical models over the last two decades. For normal planning on extended-reach and other challenging wells, T&D modeling provides a guideline for performance. Better modeling is especially important in complex three-dimensional wellbores. To optimize well design, T&D modeling needs to be incorporated into the planning of each well. The following factors should be evaluated: - Optimizing the well planning design - Adapting casing or tubular designs - Changing annulus fluids; for example, oil-based mud lubricates are better than water-based mud - Adjusting operating drilling processes such as reducing sliding distances or rotating to the bottom This project develops software that will give more accurate 3D T&D calculations. Moreover, this research is also widely beneficial in handling wellbore tortuosity which is explained in detail in the text. The new software will optimize the wellbore path and assist significantly in torque and drag calculation in well design.

Torque and drag (T&D) modeling is regarded as extremely helpful in well planning because it helps to predict and prevent drilling problems that might occur during the drilling process. Although T&D software has existed since the 1990s, some confusion still exists over the validity of the models that are used to characterize drilling operations, especially as we extend the length of modern horizontal wells. Moreover, it seems that only minimal improvements have been made to the underlying mathematical models over the last two decades. For normal planning on extended-reach and other challenging wells, T&D modeling provides a guideline for performance. Better modeling is especially important in complex three-dimensional wellbores. To optimize well design, T&D modeling needs to be incorporated into the planning of each well. The following factors should be evaluated: - Optimizing the well planning design - Adapting casing or tubular designs - Changing annulus fluids; for example, oil-based mud lubricates are better than water-based mud - Adjusting operating drilling processes such as reducing sliding distances or rotating to the bottom This project develops software that will give more accurate 3D T&D calculations. Moreover, this research is also widely beneficial in handling wellbore tortuosity which is explained in detail in the text. The new software will optimize the wellbore path and assist significantly in torque and drag calculation in well design.

La caract??risation du couvert nival en for??t bor??ale est un ??l??ment important pour la compr??hension des r??gimes climatiques et hydrologiques. Depuis plusieurs ann??es, l???utilisation des micro-ondes passives est ??tudi??e pour l???estimation de l?????quivalent en eau de la neige (SWE : Snow Water Equivalent) ?? partir de capteurs satellitaires. Les algorithmes empiriques traditionnels ??tant limit??s en for??t bor??ale, le couplage d???un mod??le de transfert radiatif (MTR) micro-onde passive (qui prend en compte les contributions du sol, de la neige, de la v??g??tation et de l???atmosph??re) avec un mod??le de neige pour l???inversion du SWE semble une avenue prometteuse. La th??se vise donc ?? coupler un MTR avec le sch??ma de surface du mod??le climatique canadien (CLASS) dans une perspective d???application op??rationnelle pour les estimations de SWE ?? partir de donn??es satellitaires micro-onde ?? 10.7, 19 et 37 GHz. Dans ce contexte, certains aspects centraux du MTR, dont l???effet de la taille des grains ainsi que la contribution de la v??g??tation sont d??velopp??s et quantifi??s. Le premier aspect ??tudi?? dans la th??se concerne l???adaptation du mod??le d?????mission micro-onde passive DMRT-ML (Dense media radiative transfer theory ??? multi layer) pour l???int??gration d???une nouvelle m??trique repr??sentant la taille des grains (surface sp??cifique des grains de neige: SSA). L?????tude bas??e sur des mesures radiom??triques et de neige in situ, montre la pertinence de l???utilisation de la SSA dans DMRT-ML et permet d???analyser le sens physique de l???adaptation n??cessaire pour amener le mod??le ?? simuler les temp??ratures de brillance (T[indice inf??rieur B) de la neige avec une erreur quadratique moyenne minimale de l???ordre de 13 K. Dans un contexte du couplage entre le mod??le de neige de CLASS et DMRT-ML, un mod??le d?????volution de la SSA est ensuite impl??ment?? dans CLASS. Les SSA simul??es par le module d??velopp?? sont valid??es avec des donn??es in situ bas??es sur la r??flectance de la neige dans l???infrarouge ?? courte longueur d???onde pour diff??rents types d???environnement. Au niveau de la contribution de la v??g??tation, le mod??le ??-?? a ??t?? ??tudi?? ?? partir de diff??rentes bases de donn??es (satellite, avion et au sol) en for??t bor??ale dense. L?????tude montre l???importance de la consid??ration de la diffusion (??) pour l???estimation de l?????mission de la v??g??tation, param??tre auparavant g??n??ralement n??glig?? aux hautes fr??quences. Ensuite, des relations entre les transmissivit??s et certains param??tres structuraux de la for??t, dont l???indice de surface foliaire (LAI), ont ??t?? ??tablies pour des for??ts bor??ales en ??t??. Des valeurs d???alb??do de diffusion (??) ainsi que les param??tres d??finissant la r??flectivit?? du sol (QH) en for??t bor??ale ont aussi ??t?? invers??es. Finalement, les simulations de T [indice inf??rieur] B issues du couplage du MTR (DMRT-ML, mod??le ??-??, et mod??le atmosph??rique) avec CLASS (dont les SSA simul??es) ont ??t?? compar??es avec les donn??es AMSR-E sur une s??rie temporelle continue de sept ans. Les premi??res comparaisons montrent une diff??rence entre les param??tres de v??g??tation (??-??) d?????t?? et d???hiver, ainsi qu???une importante contribution des cro??tes de glace dans la neige au signal. Les simulations du mod??le ajust?? montrent une bonne correspondance avec les observations d???AMSR-E (de l???ordre de 3 ?? 7 K selon la fr??quence et la polarisation). Des tests de sensibilit?? montrent par contre une faible sensibilit?? du MTR/CLASS au SWE pour des for??ts denses et des couverts nivaux ??pais. Le MTR-CLASS d??velopp?? pourrait permettre l???assimilation de temp??ratures de brillance satellitaires en for??t bor??ale dans des syst??mes op??rationnels pour l???am??lioration de param??tres de surface, dont la neige, dans les mod??les m??t??orologiques et climatiques.