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Ottawa : Bibliothèque nationale du Canada, 1980. - 3 feuille(s) ; 11 x 15 cm. - (Thèses canadiennes sur microfiche ; no 41910).

Le terme « excès » possède, dans notre thèse, un sens plus large que dans sa définition usuelle. L'excès est perçu par l'existence de dommages et marque la synergie entre un phénomène météorologique menaçant (le temps fort) et les vulnérabilités.<br />La disposition du relief auvergnat favorise une plus grande fréquence des temps forts pluviométriques sur les bordures montagneuses occidentale et méridionale de la région, tandis que l'espace intérieur (Limagnes, vallées de la Loire et de l'Allier entre autres) n'est que rarement concerné par les fortes chutes d'origines océanique et méditerranéenne. Toutefois, en raison d'une plus grande vulnérabilité des bas-pays urbanisés, les excès sont nettement plus nombreux dans les bassins qu'en montagne. Ces bassins sont, en plus, parfois affectés par des transferts de crues issus des espaces montagnards.<br />L'analyse des systèmes perturbés générant les temps forts est effectuée soit d'une manière classique par l'étude des cartes isobariques ou encore par utilisation de l'imagerie satellitaire et radar. L'imagerie radar s'avère déterminante pour comprendre l'évolution des systèmes cévenols et orageux. Bien sûr, les excès les plus graves se produisent lorsque les temps forts touchent directement les espaces urbains ou lorsque les transferts de crues les plus importants atteignent les bassins.<br />L'ensemble du travail aboutit sur une identification de onze territoires possédant des caractères originaux au niveau des vulnérabilités, de la fréquence et de la nature des temps forts ainsi que de l'importance des excès.

Bien qu'appartenant à la zone « tempérée », la France et les îles Britanniques connaissent pourtant de nombreux excès climatiques. Parmi ceux-ci, les tempêtes hivernales font partie des aléas les plus destructeurs, en même temps qu'elles assurent un transfert d'énergie thermique de la zone tropicale vers les plus hautes latitudes. Pour mieux comprendre la climatologie de ce météore, une chronologie des tempêtes a été établie à partir des cartes des bulletins météorologiques quotidiens disponibles depuis la fin de l'année 1864. Plus de 2400 cas ont été identifiés, ce qui a permis d'évaluer la variabilité interannuelle et intra-annuelle de l'aléa. Les données de pression recueillies sur les cartes et leur analyse mettent en évidence le creusement des tempêtes au cours de la période. Les directions de vent figurées sur les cartes ont par ailleurs permis de réaliser des roses des vents pour une série de stations irlandaises, britanniques et françaises. La cartographie des minima de pression permet de faire apparaître des trajectoires privilégiées. L'étude climatologique s'achève par la recherche d'une cyclicité des tempêtes et par l'étude de leur lien avec l'ONA. Ce travail s'intéresse ensuite aux tempêtes qui ont fait événement pour les météorologues et/ou pour l'ensemble de la société du pays concerné. Ainsi sont mises en lumière les étapes de la compréhension de la météorologie des tempêtes. D'autre part, les tempêtes-événements retenues illustrent des évolutions économiques et sociales ainsi que les changements de gestion du risque tempête. Elles montrent aussi comment la culture du risque tempête s'est forgée et comment la mémoire du risque a parfois été réactivée. / Through France and the British Isles belong to the « temperate » zone, they both experience a lot of weather hazards. Among those hazards, winter storms are some of the most destructive ones, but in the same time they contribute to the thermal energy transfer from the tropical zone to the mid-latitudes. As a result, they play a major role in the world's thermal balance. In order to better understand the climatology of these meteors, a storm chronology has been established from the daily weather maps that are available since the end of 1864. More than 2400 cases have been identified which has allowed to measure the year-to-year and seasonal variability. Pressure data collected from the maps and their analysis show a deepening trend of their core pressures over the period. Wind directions displayed on the maps for different weather stations have been used to generate wind roses for a selection of Irish, British and French weather stations. The climatological study ends up in the calculation of the periodicity of storms as well as their link with the NAO. This study focuses then on a few storms that have been considered has events, either for the meteorologists or for the entire population of the country hit by the storm. Thus is highlighted the different stages of the meteorological understanding of wind storms in Europe. Moreover, the selected storms as social events underline economic and social evolutions as well as changes in the risk management of storms. These storms also show how a risk culture has emerged and how the risk memory has been re-activated.

L'océan Austral aux moyennes latitudes est l'un des endroits les plus tempétueux sur Terre. On peut donc supposer que le passage de ces tempêtes intenses sur cette variabilité océanique intense peut avoir un impact fort sur la variabilité intra-saisonnière des couches de surface où vit le phytoplancton. Pour autant, cet impact sur le taux de croissance du phytoplancton et sa variabilité reste encore très méconnu. C'est à cette question que s'efforce de répondre ce travail de thèse visant à faire progresser la compréhension de la variabilité intra-saisonnière de la production primaire de l'océan Austral. Nos expériences de modélisation suggèrent que les apports en Fer dissous (DFe) dans les eaux de surface à l'échelle intra-saisonnière par les tempêtes jouent un rôle bien plus actif et déterminant qu'on ne le pensait pour expliquer la productivité estivale importante de l'océan Austral. Deux idées importantes ressortent: 1. Les interactions tempête-tourbillon peuvent fortement augmenter l'amplitude et l'extension du mélange vertical agissant sur des couches traditionnellement considérées comme superficielles, mais également en subsurface. Ces deux régimes de mélange possèdent des dynamiques différentes mais agissent de concert pour augmenter les flux de DFe à la surface des océans. 2. Les tempêtes génèrent des courants inertiels qui peuvent considérablement renforcer les vitesses verticales w par interaction avec les tourbillons. Cela favorise l'advection verticale de DFe à la surface de l'océan, et avoir un effet plusieurs jours après la tempête. Ces interactions entre les tempêtes et les tourbillons peuvent considérablement intensifier la variabilité production primaire. / The Southern Ocean is one of the stormiest places on earth; here strong mid-latitude storms frequently traverse large distances of this ocean. The presence of the passage of intense storms and meso to sub-mesoscale eddy variability has the potential to strongly impact the intra-seasonal variability of the upper ocean environment where phytoplankton live. Yet, exactly how phytoplankton growth rates and its variability are impacted by the dominance of such features is not clear. Herein, lies the problem addressed by the core of this thesis, which seeks to advance the understanding of intra-seasonal variability of Southern Ocean primary production. Model experiments have suggested that intra-seasonal storm-linked physical supplies of dissolved iron (DFe) during the summer played a considerably more active and influential role in explaining the sustained summer productivity in the surface waters of the Southern Ocean than what was thought previously. This was through two important insights: 1. Storm-eddy interactions may strongly enhance the magnitude and extent of upper-ocean vertical mixing in both the surface mixed layer as traditionally understood as well as in the subsurface ocean. These two mixing regimes have different dynamics but act in concert to amplify the DFe fluxes to the surface ocean. 2. Storm initiated inertial motions may, through interaction with eddies, greatly reinforce w and thus, enhance the vertical advection of DFe to the surface ocean, an effect that may last several days after the storm. Such storm-eddy dynamics may greatly increase the intra-seasonal variability of primary production.

Le travail de recherche appliquée réalisé au cours du doctorat s’intéresse aux tempêtes hivernales à fort potentiel d’impact économique en Europe et comprend deux parties. La première partie vise à quantifier l’impact du changement climatique sur les tempêtes de vent hivernales extrêmes en Europe et s’appuie sur des données couvrant des périodes supérieures à 30 ans. La seconde partie du travail est plus opérationnelle et a pour objectif l’élaboration et la mise en place d’un outil de détection des tempêtes de vent hivernales en Europe à partir de prévisions météorologiques actualisées toutes les six heures. L’objectif général de la première partie du travail de recherche est d’apporter une vision moyen-terme de ce que pourraient être les tempêtes de vent hivernales en Europe au cours du XXIe siècle. Ce travail vient compléter la vision pour l’instant principalement court-terme du risque proposée par les modèles CatNat, utilisés par les (ré)assureurs pour connaître le coût du risque sur leur portefeuille. Au cours du travail de recherche, une nouvelle méthode a été proposée pour définir le potentiel de dommages associés à une tempête de vent en Europe. L’idée originale développée au cours du projet est l’utilisation de plusieurs variables capturant différentes échelles spatio-temporelles et prenant en compte la relation entre plusieurs variables caractéristiques d’un même cyclone extratropical. La recherche d’événements partageant une signature similaire et intense, simultanément dans la vorticité relative à 850 hPa, la pression au niveau de la mer et le vent de surface, conduit à la détection d’un nombre réduit d’événements. La comparaison du nombre d’événements qui constituent ce groupe et de leur intensité entre des données issues de réanalyses et celles issues de différentes simulations du climat futur peut apporter des réponses suffisantes aux compagnies d’assurance sur l’évolution de ce risque dans un climat dont les conditions climatiques sont différentes de celui d’aujourd’hui. Un premier article sur la méthode a été accepté dans le journal Natural Hazard and Earth Science System. La méthode a été appliquée aux données issues des modèles participant au projet CMIP5. Il s’agit d’évaluer la capacité des modèles de climat à reproduire les événements type « tempête de vent hivernales en Europe » et d’estimer l’impact du changement climatique sur la fréquence et l’intensité des tempêtes de vent hivernales en Europe. Un second article reprenant les résultats de cette étude est en préparation. La seconde partie de la thèse est focalisée sur le projet opérationnel Severe WIndstorms Forecasting Tool (SWIFT) dont le but est de développer un outil permettant, à partir de prévisions météorologiques issues toutes les six heures, de détecter un événement type tempête de vent pouvant causer des dégâts majeurs en Europe et de proposer aux entités du groupe AXA concernées une estimation du montant des pertes et du nombre de sinistres associés à l’événement à venir ainsi que leurs localisations. / The research carried out during the PhD deals with winter windstorms with high economic damage potential in Europe and can be divided in two parts. The first part aims at quantifying the impact of climate change on European winter windstorms and relies on datasets covering long periods of time (>30 years) either in the past or in the future. The objective of the second part is to forecast potential losses and claims associated with an upcoming extreme windstorm by using forecast data updated every six hours. The overall objective of the first part is to provide a medium-term view of what could be the winter windstorms in Europe during the 21st century. It thus completes the short-term vision of the risk given by the Catastrophe Models used by the (re)insurers to assess the cost of the risk on their portfolio. A new methodology has been developed to define the damage potential associated with European winter windstorms. The novelty of the methodology relies in the use of several variables capturing different spatiotemporal scales and the coupling that exists between variables during the cyclogenesis. Seeking for events sharing a similar intense signature simultaneously in the relative vorticity at 850 hPa, the mean sea level pressure and the surface wind speed lead to the detection of a small group of events. Comparing the number of events that belong to this group and their intensity in reanalysis datasets and different simulations of the future climate can provide enough information to insurance companies on the potential evolution of this hazard in a future climate. A first paper on the methodology has been accepted in the journal of Natural Hazard and Earth Science System.The methodology has been applied to the datasets provided by Global Climate Models (GCM) participating to the CMIP5 project. The goal is to assess the ability of GCMs to reproduce winter windstorms in Europe and the potential impact of climate change on the frequency and intensity of such events. A second paper presenting the results obtained from this second study will be submitted.The second part of the PhD focuses on the project Severe WIndstorms Forecasting Tool (SWIFT). The objective is to develop an early warning tool that detects an upcoming winter windstorms in meteorological forecasts updated every six hours and provides interested AXA entities with an alert on the upcoming windstorm as well as an estimate of the potential losses and claims.The tool has been developed in parallel of the research project and consists in two modules. In the first module, particularly intense systems are detected in meteorological forecasts and the associated gust footprint is extracted. In the second module, wind speeds are translated into a loss and a number of claims thanks to vulnerability curves. When a system is detected, an alert is sent with the appropriate information on the event propagation and the associated loss. The tool has been running automatically for the 2013 – 2014 winter season and detected most of the events that passed over Europe.

Le but de cette étude était de développer une méthodologie pour évaluer la résilience des littoraux aux évènements de tempêtes, à des échelles de temps différentes pour une plage située à une latitude moyenne (Biscarrosse, France). Un site pilote des tropiques, la plage de Jamestown (Ghana), non soumis aux tempêtes, a également été analysé. 6 ans (2007-2012) de données sur la position du trait de côte,obtenues quotidiennement par imagerie vidéo, ainsi que les prévisions hydrodynamiques (ECMWF EraInterim) ont été analysées. Le climat de vagues est dominé par les tempêtes (Hs> 5% de seuil de dépassement) et leurs fluctuations saisonnières; 75% des tempêtes se produisent en hiver, et plus de 60tempêtes ont été identifiées au cours de la période d'étude. Une régression multiple, montre qu’alors que les intensités des tempêtes actuelle et précédente ont un rôle majeur sur l'impact de la tempête, la marée et les barres sableuses jouent un rôle majeur sur la récupération de plage. La position moyenne du trait de côte calculée sur la période de récupération post-tempête montre que la plage de Biscarrosse se reconstruit rapidement (9 jours) après un évènement isolé et que les séries de tempêtes (clusters) ont un effet cumulatif diminué. Les résultats indiquent que le récurrence individuelle des tempêtes est clé. Si l'intervalle entre deux tempêtes est faible par rapport à la période de récupération, la plage devient plus résistante aux tempêtes suivantes; par conséquent, la première tempête d’une série a un impact plus important que les suivantes. Le trait de côte répond, par ordre décroissant, aux évènements saisonniers,à la fréquence des tempête et aux d’échelle annuelle. La méthode EOF montre de bonnes capacité à séparer la dynamique « uniforme » et « non-uniforme » du littoral et décrit différentes variabilités temporelles: les échelles saisonnières et à court terme dominent, respectivement, la première EOF (2D)et le second mode (3D). Le littoral de Jamestown a été étudié comme base d’un projet pilote entre 2013-2014. Les fluctuations du niveau de l'eau jouent un rôle prédominant sur l’évolution de la position du trait de côte. Les vagues et les estimations des marées obtenues par l’exploitation d’images vidéo sont corrélées avec les données de prévisions. Cette étude pionnière montre que cette technique peut être généralisée à toute l’Afrique de l'Ouest en tenant compte des multiples diversités et de la variabilité du climat régional, à travers un réseau d'observations. / The aim of this study was to develop a methodology to statistically assess the shorelineresilience to storms at different time scales for a storm-dominated mid-latitude beach(Biscarrosse, France). On a pilot base, storm-free tropical Jamestown beach (Ghana) was alsoanalysed. 6-years (2007-2012) of continuous video-derived shoreline data and hindcastedhydrodynamics were analysed. Wave climate is dominated by storms (Hs>5% exceedancelimit) and their seasonal fluctuations; 75% of storms occur in winter with more than 60identified storms during the study period. A multiple regression on 36 storms shows thatwhereas current and previous storm intensity have predominant role on current storm impact,tide and sandbar play a major role on the post-storm recovery. An ensemble average on poststormrecovery period shows that Biscarrosse beach recovers rapidly (9 days) to individualstorms, and sequences of storms (clusters) have a weak cumulative effect. The results point outthat individual storm recurrence frequency is key. If the interval between two storms is lowcompared to the recovery period, the beach becomes more resilient to the next storms; and thefirst storm in clusters has larger impact than following ones. Shoreline responds in decreasingorder at seasonal, storm frequency and annual timescales at Biscarrosse. The EOF methodshows good skills in separating uniform and non-uniform shoreline dynamics, showing theirdifferent temporal variability: seasonal and short-term scales dominate first EOF (2D) andsecond (3D) modes, respectively.The shoreline at Jamestown was studied on pilot base from 2013-2014. Water level channgesplay a major role on shoreline changes. Waves estimates from video are in good agreement withhindcasts. This study shows the potential of the technique, to be replicated elsewhere in WestAfrica with all its diversity and regional climate variability through a coastal observationnetwork.

Ce travail de recherche s’inscrit dans le contexte actuel d’accroissement de la vulnérabilité de l’Homme et des activités humaines face aux risques littoraux (aléas érosion et submersion marine), en lien avec les changements environnementaux globaux (élévation du niveau moyen relatif des océans et augmentation de la fréquence et de la virulence des tempêtes) et à la concentration de la population sur le littoral. Suite à la tempête Xynthia du mois de février 2010, l’Etat français s’est doté d’une Stratégie Nationale de Gestion Intégrée du Trait de Côte visant à mettre en place de nouvelles approches en matière de gestion du trait de côte, et notamment, favoriser le repli stratégique contre la défense côtière à tout prix. La mise en place de cette stratégie doit avant tout s’appuyer sur la mise en place d’un réseau d’observation et de suivi de l’évolution du trait de côte à l’échelle de la France. Ce travail s’inscrit dans cette problématique. Il a eu pour objectif d’étudier les dynamiques du trait de côte des plages sableuses et des cordons de galets (formes d’accumulation) de la Bretagne, à différentes échelles spatio-temporelles. Sur le long terme, l’analyse a consisté dans un premier temps à établir une typologie des côtes d’accumulation suivant différents critères morphosédimentaires ; la cinématique du trait de côte a ensuite été analysée à l’échelle des soixante dernières années (1950-2010) à partir d’une étude diachronique par photogrammétrie. Sur le moyen terme, l’analyse s’est faite dans le cadre des suivis topomorphologiques réalisés à l’échelle pluriannuelle à pluridécennale, de plusieurs sites ateliers de l’ODC (IUEM) et/ou du SNO Dynalitt. L’étude des changements morphosédimentaires s’est accompagnée d’une analyse de données de houle, de marée, de vent, et de pression atmosphérique, dans le but d’expliquer la part de ces forçages dans l’alternance de phases d’érosion et de périodes de régénération. Enfin sur le court terme, cette analyse s’est basée sur des levés topomorphologiques à haute fréquence réalisés au cours de l’hiver tempétueux 2013-2014. A cela, s’est ajoutée une étude expérimentale visant à quantifier le runup, dans le but d’analyser l’impact des niveaux d’eau extrêmes à la côte sur l’érosion du trait de côte. De manière globale, la quantification des variations du trait de côte sur le long terme a mis en évidence une tendance à l’érosion (27 % de linéaire étudié), une progradation du trait de côte non négligeable (20,5 % de linéaire) ainsi qu’une importante artificialisation du trait de côte (34,5 % de linéaire). La similitude des réponses morphosédimentaires des cordons littoraux étudiés aux conditions météomarines a permis d’identifier cinq phases distinctes. Trois phases morphogènes (de 1998 à 2003 ; de l’hiver 2006/07 au printemps 2008 ; de l’hiver 2012/13 à aujourd’hui), caractérisées par une érosion importante du trait de côte combinée à une haute fréquence des épisodes tempétueux ; et deux phases au cours desquelles les conditions météomarines ont été plus clémentes (de 2003 à l’hiver 2006/07 ; du printemps 2008 à l’hiver 2012/13), permettant la régénération des cordons littoraux. Au cours de l’hiver 2013-2014, trois tempêtes ont été particulièrement morphogènes en matière d’érosion du trait de côte car elles ont été combinées à de fortes marées de vive-eau : la tempête du 4 et 5 janvier, celle du 1 au 3 février, ainsi que celle du 2 au 3 mars. Durant cet hiver, le recul moyen pour tous les sites étudiés a atteint -6,3 m, avec un maximum d’environ -30,1 m et un minimum de -0,2 m. / This research is part of current context of increasing of human beings and human activities vulnerability face to coastal risks (erosion hazards and marine submersion), linked to global environmental changes (global relative sea level rise and growth of storms’ frequency and intensity) and the current concentration of the population on the coastline. Following the storm Xynthia (February 2010), France has adopted a national strategy dealing with coastal erosion and shoreline retreat, in order to define a new integrated national strategy of coastline management, promoting the relocation of stakes and properties. This strategy focuses on the monitoring of shoreline changes and the identification of coastal risks due to erosion.This work fall within this issue. The main objective was to study sedimentary coasts dynamics (sand dunes and gravel barriers) of Brittany, following different spatial and temporal scales. In the long term, the analysis consisted, first of all, in establishing a typology of sedimentary coasts according to several morpho-sedimentary criteria; then, coastline kinematic has been analyzed over the last sixty years (1950-2010) through a diachronic study using photogrammetry. In the medium term, analysis was carried out as part of topographic surveys performed at multi-annual to multi-decadal scale, on several Observatoire du Domaine Côtier (IUEM) and/or Service National d’Observation - Dynalitt survey sites. The morpho-sedimentary study was combined with a wave, tide, wind and atmospheric pressure analysis, in order to explain the role of these forcing in the erosion and recovery successive phases. Finally, in the short term, analysis was based on high frequency of topomorphological surveys carried out during the 2013-2014 stormy winter. Additionally, an experimental study to quantify runup process, in order to analyze extreme water levels impact on shoreline erosion.Overall, the quantification of coastline variations over the long term revealed an erosion tendency on 27% of the studied linear, a non-negligible progression of the shoreline on 20.5% of the studied linear, and a significant shoreline anthropogenic impact (34.5% of the studied linear). The similarity of the morpho-sedimentary responses of the littoral strands studied to the meteorological conditions allowed to identify five distinct phases. Three morphogenetic phases (1998 to 2003; winter 2006/07 to spring 2008; winter 2012/13 to the present), characterized by severe shoreline erosion combined with a high frequency of storm episodes, and two phases (2003 to winter 2006/07 ; spring 2008 to winter 2012/13) characterized by milder weather conditions, allowing shoreline recovery. During 2013-2014 winter, three storms were particularly morphogenetic for sedimentary coasts, because they were combined with high spring tides: January 4-5, February 1-3, and March 2-3. During this winter, the average retreat for all studied sites reached -6,3 m, with a maximum of -30,1 m and a minimum of -0,2 m.

Aux États-Unis, depuis la fin des années 1990, un nombre grandissant de compagnies offrent des forfaits de chasse aux orages, des voyages organisés dont le but principal est d'amener des clients à observer des tornades. Dans ce mémoire, j'explore diverses facettes de l'expérience vécue par les acteurs de cette industrie touristique à travers le concept de paysage. En dégageant les perceptions des tornades des participants, je montre le processus de marchandisation sous-tendant leurs rapports à la nature. La construction du paysage étant liée aux relations sociales entre les groupes qui partagent le même environnement, je m'intéresse aux interactions des acteurs avec la «communauté des chasseurs» de même qu'avec les habitants des régions qu'ils parcourent. Je conclue que les participants remettent peu en question leur utilisation des tornades, et souligne qu'ils justifient leurs actions principalement par l'argument voulant qu'ils soient libres d'agir comme ils le désirent.

Cette thèse se concentre sur des théorèmes de limitation pour copulae. Le premier chapitre est une enquête(une vue générale) sur la dépendance et des résultats standard sur copulae, avec des demandes(applications) dans la finance et l'assurance. Le deuxième chapitre étudie les changements de la structure de dépendance dans des modèles de survie et obtient des résultats de limitation utilisant un concept bivariate de variation régulière directionnelle dans de hautes dimensions. Utilisant quelques théorèmes de point fixes, copulae invariable est exposé. Plus loin, il est prouvé que la copule de Clayton est la seule invariable par truncature. Dans le chapitre 3-5 est étudié le cas(la caisse) particulier d'Archimedean copulae. L'étude dans supérieur et est plus bas conduite et les théorèmes de limitation sont obtenus. Le chapitre 6 essaye de lier l'approche standard dans des valeurs extrêmes et celui présenté ici, basé sur copulae conditionnel, c'est-à-dire obtenu avec le joint(l'articulation) exceedances. Le chapitre 7 se concentre nonparamétrique (le grain(noyau) basé) sur les évaluations de densité de copule, utilisant l'approche transformée de grain et des grains(noyaux) bêta. Et finalement, un chapitre final (un bijgevoegde stelling) se concentre sur des dépendances temporelles pour des événements naturels et étudie la notion de période de retour où les observations ne sont pas l'indépendance. On considère quelques demandes(applications), sur des vents de tempête et des vagues de chaleur (utilisant GARMA des processus, avec la longue mémoire(souvenir)) et sur des événements d'inondation(de flot) utilisant l'extension de modèles ACD, présenté pour des données financières haute fréquence