On sait aujourd'hui que les processus stratosphériques jouent un rôle important dans le système climatique et leur étude est donc de grande importance pour la communauté scientifique. Les changements à long terme observés dans la stratosphère comprennent l'augmentation des gaz à effet de serre, de la vapeur d'eau, la diminution de l'ozone et un refroidissement systématique de cette région de l'atmosphère pendant les deux dernières décennies (1980-2000). Cette recherche est dédiée à la quantification des changements à long terme de la structure thermique et dynamique de la stratosphère et à l'attribution des causes des changements observés, et en particulier l'effet de la diminution de l'ozone stratosphérique. Le travail a été mené pour les vingt dernières années, où des mesures globales de la stratosphère existent; les analyses effectuées ont été ensuite couplées avec des simulations GCM pour quantifier le rôle de la diminution de l'ozone sur les changements à long terme observés. Trois bases de données (températures mensuelles) résultant d'analyses de données satellitaires et/ou de radiosondages ont été considérées : la base TOVS/3I fournit une description de la basse stratosphère à haute résolution spatiale pour une période de 8 ans; la base FUB a une résolution spatiale moins bonne mais est disponible pour une période plus longue; enfin, la base SSU/MSU couvre les vingt dernières années et surtout la totalité de la stratosphère, mais avec une résolution verticale plus faible. Un modèle de régression linéaire multiparamétrique, qui permet de séparer l'effet de la variabilité naturelle de la tendance à long terme, a été utilisé. Dans un premier temps, une analyse détaillée de l'impact des différents facteurs de variabilité de la température stratosphérique été réalisée. Les forçages considérés sont: l'Oscillation Quasi-Biennale (QBO), l'ENSO, la variabilité de 11 ans associée au cycle solaire, et le mode de variabilité extratropicale connu sous le nom d'Oscillation Arctique (AO). Nous montrons tout d'abord que l'amplitude de la réponse de la température à ces forçages peut être du même ordre de grandeur que les tendances calculées. Ensuite, les tendances de la température sont décrites en fonction de l'altitude, de la latitude et de la saison; elles montrent un refroidissement général de la stratosphère, avec une amplitude maximale en moyenne globale dans la haute stratosphère de l'hémisphère nord (de l'ordre de 3 K/décennie); le refroidissement se réduit dans la moyenne stratosphère pour atteindre 1 K/décennie en moyenne globale dans la basse stratosphère (mais avec une structure fortement dépendante de la latitude). L'analyse des températures nous permet aussi de mettre en évidence, de façon indirecte, un affaiblissement de la circulation moyenne de la stratosphère. Pour étudier le rôle de la diminution d'ozone stratosphérique sur les champs dynamiques et thermiques, nous avons enfin considéré deux ensembles de simulations GCM de type « transitoire »; en entrée des simulations, le premier ensemble considère les conditions prévalant avant la diminution de l'ozone, alors que le deuxième inclut les tendances d'ozone observées en moyenne zonale et mensuelle (dite « simulation ozone »). Les tendances de température simulées ont été comparées entre elles. Les résultats indiquent que la diminution de l'ozone stratosphérique est responsable du refroidissement observé à hauteur de 60% dans la haute stratosphère et de 30% dans la basse stratosphère. Si le refroidissement de la haute et moyenne stratosphère est bien reproduit par les simulations ozone, dans la basse stratosphère il est sous-estimé, très probablement à cause de l'effet des tendances de vapeur d'eau, qui n'ont pas été prises en compte dans les simulations. Le refroidissement pendant le printemps Arctique dans la basse stratosphère est observé, mais non complètement reproduit. Enfin, les simulations ozone indiquent une modification dans l'activité des ondes qui se propagent dans la basse stratosphère, observée à travers l'étude de la composante verticale du flux d'Eliassen-Palm.

La mesure traditionnelle de la criminalité (taux pour 100 000 habitants) pose problème dans l'analyse des variations de la criminalité dans le temps ou l'espace. Le problème est dû au fait que le taux de criminalité est essentiellement déterminé par des infractions moins graves et très fréquentes. La présente étude a permis de tester l’utilité du nouvel outil développé par Statistique Canada qui procure un index de « gravité de la criminalité » dans lequel chaque crime est pondéré par son score de gravité (basé sur les décisions sentencielles moyennes au Canada de 2002 à 2007 pour chaque forme de crime). Appliquées aux statistiques officielles du Québec de 1977 à 2008, nos analyses montrent que l’indice de gravité s’avère une mesure utile pour dresser un portrait plus juste des tendances des crimes violents d’une année à l’autre. Plus exactement, l’indice de gravité montre que le taux de crimes violents est demeuré stable de 1977 à 1992 contrairement à l'image fournie par le taux traditionnel qui montre plutôt une montée fulgurante durant cette période. L’indice de gravité peut également être utile à l’égard des crimes violents pour comparer plus adéquatement les territoires entre eux afin d’établir ceux qui présentent une criminalité plus grave. Cependant, à l’égard de la criminalité globale et des crimes sans violence, l’indice de gravité n’est d’aucune utilité et présente la même lecture de la criminalité que la mesure traditionnelle. Cela s’explique par le fait que ce sont toujours les mêmes infractions (les vols, les méfaits et les introductions par effraction) qui contribuent majoritairement à chacune des deux mesures de la criminalité. / The traditional measure of the criminality (rate for 100 000 inhabitants) raises problem in the analysis of the variations of the criminality in time or space. The problem is due to the fact that the rate of criminality is essentially determined by less serious and very frequent crimes. The present study allowed testing the utility of a new tool developed by Statistics Canada which gets an index of "severity of criminality" in which every crime is weighted by its score of severity (based on the sentencielles decisions average in Canada from 2002 till 2007 for every kind of crime. Applied to the official statistics of Quebec from 1977 till 2008, our analyses show that the indication of gravity turns out to be a useful measure to draw up a more realistic portrait of the trends of violent crimes from one year to the next. More precisely, the crime seriousness index shows that the rate of violent crimes remained stable from 1977 till 1992, on contradiction to what is shown by traditional rate which rather demonstrates a huge rise during this period. Crime seriousness index can also be used towards violent crimes, in order to compare more adequately territories, to establish those who show more serious crimes. However, among global criminality and crimes without violence, the indication of gravity is of no utility and presents the same reading of the criminality as traditional measures. It explains that it is always the same crimes (thefts, mischief and breaking and entering) that contribute mainly to each of both measures of the criminality.

Ce document constitue une synthèse de ma dizaine d'années d'activité scientifique passées sous les tropiques, en tant que physicien adjoint affecté à l'IPSL et détaché à la Réunion, au LPA qui devint LACY en s'associant à Météo-France. Ce document contient donc une présentation de l'essor instrumental de la station de l'OPAR et sa place dans les réseaux de recherche internationaux, qui reflète mon activité dans le cadre de ma mission de participation aux services d'observation. Une synthèse des principaux résultats obtenus par rapport au bilan de l'ozone troposphérique tropical est ensuite présentée. En effet, cette dizaine d'années d'observation de l'ozone troposphérique par lidar et radiosondages nous a permis d'approfondir des cas d'études pour détailler les mécanismes source de l'ozone troposphérique à la Réunion, d'établir la climatologie de l'ozone et de la tropopause et de dégager les premières estimations de tendances de l'ozone troposphérique.

Nourrir les oiseaux dans les jardins privés est une activité très répandue en Occident. Elle fournit une remarquable opportunité de recherche et de suivi des populations d’oiseaux en hiver sur de larges échelles spatio-temporelles, en impliquant les citoyens dans des programmes de science participative. Nous avons utilisé le programme Oiseaux des Jardins, un programme de science participative coordonné par la Ligue de Protection des Oiseaux, pour étudier sur une grande échelle spatiale les variations d’abondance d’oiseaux en hiver dans les jardins qui fournissent de la nourriture. Le but de cette thèse est de comprendre quels paramètres peuvent expliquer les visites des oiseaux dans les jardins en hiver, saison traditionnellement considérée comme la plus décisive pour leur survie. Nous montrons que les jardins distribuant de la nourriture, proches de milieux agricoles intensifs, attirent les oiseaux en réponse à une raréfaction des ressources alimentaires naturelles, causée par l’intensité des pratiques agricoles. Cette relation est encore plus forte pour les espèces spécialistes des milieux agricoles. Les variations d’abondance d’oiseaux dans les jardins fluctuent selon les années et les conditions météorologiques, sans présenter de pattern de réponse commun entre espèces, en raison de leur biologie et écologie différentes. Ce suivi des oiseaux en hiver reflète également la tendance négative de population de plusieurs granivores, connue en France ou en Europe en période de reproduction, confirmant que l’utilisation des jardins avec mangeoires est un bon moyen de suivre les tendances des populations d’oiseaux. Nous suspectons que les variations d’abondances à l’échelle spatiale peuvent également refléter l’effet d’activités humaines, telles que le braconnage des passereaux, mais un travail supplémentaire est nécessaire pour confirmer cette hypothèse. Les résultats de cette thèse peuvent également aider au maintien des espèces granivores en déclin, en apportant des conseils adaptés à la distribution de nourriture de substitution pour les oiseaux dans les paysages agricoles intensifs, tout en continuant à engager le public dans le suivi et la protection de la nature. / Supplementary feeding of wild birds in private backyards is a globally widespread pastime. It provides a wonderful opportunity for research and survey of winter bird populations at spatial and temporal large-scales by involving householders in citizen science programs. We used data from the French national garden birdwatch scheme, a citizen science program operated by the Ligue de Protection des Oiseaux, to study winter bird abundance variations in gardens which provided food supply, at a large spatial scale. This thesis aims to understand which factors influence the visit of gardens by birds during winter, a season traditionally pointed out to have the greatest impact on passerine survival. We highlighted that gardens with feeders located close to intensively cultivated farmland attract birds as a response of the countryside natural resource scarcity leads by intensive agricultural practices. This relationship being stronger for farmland seedeater species. Variations in the use of garden by birds also fluctuate between years and with weather conditions, but the variations were not similar among species. This being consistent with the expected influence of their ecological and biological differences. This garden bird survey in winter also reflected the global negative trends observed for some granivorous species in France or Europe during the breeding season, confirming that the use of garden bird feeders by wild bird species offers a new tool to survey the global population trends. We also suspect that variation in abundance could mirror spatial differences, and maybe mirror human activities impacts such as poaching, but this part requires further investigation. Finally, our work could be beneficial for maintaining declining seedeater species, by advising to supply birds with winter food in garden located in intensive agricultural landscape, while continuing to engage the public with nature.

La vapeur d'eau est une composante clé du système climatique. Sa distribution et sa variabilité sont des sources d'incertitude dans les modèles climatiques. L'utilisation d'observations et des réanalyses des Contenus Intégrés en Vapeur d'Eau (CIVE) peut faciliter leur évaluation. Dans ce travail, des données CIVE-GPS retraitées du réseau mondial ont été utilisées pour la période 1995-2010. Afin d'évaluer les incertitudes et les inhomogénéités dans les séries GPS, une comparaison globale avec les données de réanalyse ERA-Interim a été faite. Un bon accord général a été trouvé sur les moyennes, la variabilité et les tendances ait été trouvé. Des interruptions et inhomogénéités ont été constatées dans les séries GPS, ainsi que les problèmes de représentativité dans les zones côtières et de topographie complexe. Dans ERA-Interim, des tendances trop fortes ont été constatées dans certaines régions. ERA-Interim a aussi été comparé avec d'autres réanalyses (MERRA-2, ERA-20C, 20CR), et des différences ont été trouvées dans les tendances de les CIVE sur l'Afrique, l'Australie et l'Antarctique. Enfin, les jeux de données CIVE-GPS et CIVE-ERA-Interim ont été utilisés pour évaluer quatre configurations du modèle de circulation générale atmosphérique LMDZ avec deux physiques, libres et guidées avec les vents d'ERA-Interim. Il a été trouvé que la nouvelle physique est plus humide aux latitudes tropicales. Sans guidage, pour les deux physiques, le modèle présente des difficultés à reproduire les tendances et la variabilité obtenues par GPS et par ERA-Interim. Cela confirme l'importance de la dynamique à grande échelle pour les tendances et la variabilité des CIVE. / Water vapour is a key component of the Earth’s climate system, and its distribution and variability are sources of uncertainty in climate models. The use of long-term integrated water vapour (IWV) observations and reanalyses can help in their assessment. This work pioneered the use of reprocessed GPS IWV data for 1995-2010, converted from estimates of Zenith Total Delay. The conversion was assessed, with the goal of producing a high quality long-term IWV data set. Due to uncertainties in the GPS observations and homogeneity concerns, a global comparison with ERA-Interim reanalysis data was made. Although a general good agreement in means, variability and trends was found, issues in both data sets were highlighted. In GPS, gaps and inhomogeneities in the time series were evidenced, as well as representativeness differences in coastal areas and regions of complex topography. In ERA-Interim, too strong trends in certain regions were found. ERA-Interim was also compared with other reanalyses (MERRA-2, ERA-20C, 20CR), and differences were found in the IWV trends over Africa, Australia, and Antarctica. Finally, GPS and ERA-Interim IWV were used to assess four configurations of the LMDZ atmospheric general circulation model with two different physics and with or without nudging towards ERA-Interim wind fields. Impact of the model physics on the IWV mean was found, with the new physics being moister at tropical latitudes. Overall, the model free runs in both physics have difficulty reproducing the trends and variability observed in ERA-Interim and GPS. This is improved with the nudging, which confirms the importance of large-scale dynamics on IWV trends and variability.

Cette thèse se situe à la confluence des domaines de "la modélisation de thématiques" (topic modeling) et l'"analyse d'opinions" (opinion mining). Le problème que nous traitons est la modélisation conjointe et dynamique des thématiques (sujets) et des opinions (prises de position) sur le Web et les médias sociaux. En effet, dans la littérature, ce problème est souvent décomposé en sous-tâches qui sont menées séparément. Ceci ne permet pas de prendre en compte les associations et les interactions entre les opinions et les thématiques sur lesquelles portent ces opinions (cibles). Dans cette thèse, nous nous intéressons à la modélisation conjointe et dynamique qui permet d'intégrer trois dimensions du texte (thématiques, opinions et temps). Afin d'y parvenir, nous adoptons une approche statistique, plus précisément, une approche basée sur les modèles de thématiques probabilistes (topic models). Nos principales contributions peuvent être résumées en deux points : 1. Le modèle TS (Topic-Sentiment model) : un nouveau modèle probabiliste qui permet une modélisation conjointe des thématiques et des opinions. Ce modèle permet de caractériser les distributions d'opinion relativement aux thématiques. L'objectif est d'estimer, à partir d'une collection de documents, dans quelles proportions d'opinion les thématiques sont traitées. 2. Le modèle TTS (Time-aware Topic-Sentiment model) : un nouveau modèle probabiliste pour caractériser l'évolution temporelle des thématiques et des opinions. En s'appuyant sur l'information temporelle (date de création de documents), le modèle TTS permet de caractériser l'évolution des thématiques et des opinions quantitativement, c'est-à-dire en terme de la variation du volume de données à travers le temps. Par ailleurs, nous apportons deux autres contributions : une nouvelle mesure pour évaluer et comparer les méthodes d'extraction de thématiques, ainsi qu'une nouvelle méthode hybride pour le classement d'opinions basée sur une combinaison de l'apprentissage automatique supervisé et la connaissance a priori. Toutes les méthodes proposées sont testées sur des données réelles en utilisant des évaluations adaptées. / This work is located at the junction of two domains : topic modeling and sentiment analysis. The problem that we propose to tackle is the joint and dynamic modeling of topics (subjects) and sentiments (opinions) on the Web. In the literature, the task is usually divided into sub-tasks that are treated separately. The models that operate this way fail to capture the topic-sentiment interaction and association. In this work, we propose a joint modeling of topics and sentiments, by taking into account associations between them. We are also interested in the dynamics of topic-sentiment associations. To this end, we adopt a statistical approach based on the probabilistic topic models. Our main contributions can be summarized in two points : 1. TS (Topic-Sentiment model) : a new probabilistic topic model for the joint extraction of topics and sentiments. This model allows to characterize the extracted topics with distributions over the sentiment polarities. The goal is to discover the sentiment proportions specfic to each of theextracted topics. 2. TTS (Time-aware Topic-Sentiment model) : a new probabilistic model to caracterize the topic-sentiment dynamics. Relying on the document's time information, TTS allows to characterize the quantitative evolutionfor each of the extracted topic-sentiment pairs. We also present two other contributions : a new evaluation framework for measuring the performance of topic-extraction methods, and a new hybrid method for sentiment detection and classification from text. This method is based on combining supervised machine learning and prior knowledge. All of the proposed methods are tested on real-world data based on adapted evaluation frameworks.

Cette thèse permet de mettre en lumière divers aspects de l’interprétation pianistique contemporaine. Pour cela, trois concours internationaux ont été choisis – Chopin de Varsovie, Long-Thibaud de Paris et Tchaïkovski de Moscou – de façon à exposer au mieux, à travers des épreuves de ce genre, la situation de l’art pianistique à une échelle mondiale sous des rapports divers : social et historique en relation avec chacune de ces compétitions, technique dans la chaîne compositeur-interprète-auditeur, et artistique sur la base de l’étude des interprétations des finalistes durant la période 1985-2010, sans oublier les enjeux de l’évaluation dans ce cadre.L’analyse générale de la situation actuelle a mis en évidence l’utilité de ces concours dans la vie musicale contemporaine. Si les valeurs esthétiques du monde actuel ne stimulent pas réellement la formation de personnalités d’une grande force et d’une réelle profondeur, un certain nombre de signes positifs semblent toutefois se dégager de ces manifestations. / The scientific work reveals various aspects of contemporary piano performance. Three international piano competitions were chosen – Chopin in Warsaw, Long-Thibaud in Paris and Tchaikovsky in Moscow – because it is through events like these ones that is exposed to its best the situation of pianistic art on a global scale. Given the complexity of our questions, we have shared our research in several areas: social and historical related to each analyzed musical competition, technical according to the chain composer-performer-listener, and artistic based on the study of interpretations of the finalists during the period 1985-2010, preceded by issues evaluation in this context.The general analysis of the current situation has highlighted the need of these competitions in contemporary musical life. If the aesthetic values of the modern world do not actually stimulate the formation of deep and strong personalities, a number of positive signs, however, seem to emerge from these events.

L’objectif de ce travail de thèse est de développer une méthodologie d’extraction de connaissances à partir de brevets pour aider les concepteurs dans la phase de résolution de problèmes industriels. La méthodologie est fondée sur trois piliers : la définition, la recherche / analyse et l’innovation. La définition exhaustive de la fonction principale du système industriel cible le champ de recherche et permet la récupération de mots clés initiaux grâce à une analyse approfondie de l’existant. La recherche itérative des brevets se base sur la décomposition fonctionnelle et sur l’analyse physique. L’analyse intègre la décomposition fonctionnelle énergétique pour déceler les énergies, les flux fonctionnels transmis et les phénomènes physiques impliqués dans le processus de conversion énergétique afin de sélectionner des effets physiques potentiellement pertinents. Pour délimiter le champ d’exploration nous formulons des requêtes de recherche à partir d’une base de données de mots clés constituée par des mots clés initiaux, des mots clés physiques et des mots clés technologiques. Une matrice des découvertes basée sur les croisements entre ces mots clés permet le classement des brevets pertinents. La recherche des opportunités d’innovation exploite la matrice des découvertes pour déceler les tendances évolutives suivies par les inventions. Les opportunités sont déduites à partir de l’analyse des cellules non pourvues de la matrice des découvertes, de l’analyse par tendances d’évolution et du changement de concept par la substitution du convertisseur énergétique. Nous proposons des tendances d’évolution construites à partir de lois d’évolution de la théorie TRIZ, d’heuristiques de conception et de règles de l’art de l’ingénieur. Un cas d’application concernant l’étude d’évolution et la proposition de nouveaux systèmes de séparation de mélanges bi-phasiques en offshore profond met en valeur la méthode. / The aim of this thesis work is the development of a methodology for knowledge extraction from patents to assist design engineers in the industrial problem-solving phase. The methodology is based on three pillars: definition, search / analysis and innovation. A comprehensive definition of the main function of the industrial system delimits the research field and allows the retrieval of initial keywords through a detailed analysis of what is currently available. The iterative patent search is based on functional decomposition and physical analysis. The analysis phase uses energy functional decomposition to identify energies, transmitted functional flows and physical phenomena involved in the energy conversion process in order to select potentially relevant physical effects. To delineate the exploration field we formulate search queries from a keywords database composed by initial, physical, and technological keywords. A discovery matrix based on the intersections between these keywords allows the classification of pertinent patents. The research for innovation opportunities exploits the discovery matrix in order to decipher the evolutionary trends followed by inventions. Opportunities are deduced from an analysis of the discovery matrix empty cells, an analysis of the evolution trends, and from changing the concept by energy converter substitution. We propose evolution trends constructed from the evolution laws of TRIZ theory, design heuristics, and rules of the art of the engineering. An application case concerning the study of the evolution and the proposal of innovative biphasic separation systems in deep offshore highlights the method.

L’objectif de ce mémoire est de faire une étude comparative de la traduction suédoise Le Ventre de l’Atlantique par Lotta Riad avec le texte source à la lumière des douze tendances déformantes d’Antoine Berman. Nous nous efforçons également de présenter « notre traduction » illustrant la méthode bermanienne. Force est de constater, qu’elle n’est pas toujours réalisable, néanmoins, cette démarche permet une réflexion stimulant la clairvoyance. / The goal of this essay is to compare the Swedish translation of The Atlantics belly by Lotta Riad with the original text using Antoine Berman’s twelve deforming tendencies. Also we will try to present "our translation" to illustrate the Berman’s method. It has to be said that it is not always workable, however, this approach allows a reflexion which stimulates the insight.

Ce projet explore la valeur épistémologique des collections historiques pour aborder des questions scientifiques actuelles sur les changements environnementaux dans les écosystèmes marins. Le challenge principal est de pouvoir caractériser le processus d'assimilation des connaissances dans un champ scientifique particulier, l'écologie. Les réseaux émergents de collections de données et d'objets permet l'exploration de questions sur comment le contexte historique a pu biaiser les observations qui sont utilisées maintenant pour analyser les tendances écologiques et environnementales du passé. Cette démarche devrait permettre in fine de contribuer à l'amélioration de nos connaissances sur la dynamique des réponses des systèmes écologiques. Plusieurs exemples différents sont traités en détail, couvrant le contexte historique de la recherche dans les stations marines et l'examen récursif des concepts de base en écologie tels que la dynamique des populations, la théorie de l'exclusion compétitive, et l'estimation de l'impact sur l'environnement. / This project explores the epistemic value of heritage collections for addressing modern scientific questions about environmental change in marine ecosystems. The main challenge is to investigate processes of knowledge assimilation within a specific scientific discipline, ecology. Emerging networks of data and object collections permit addressing questions about how historical context may bias observations used for analysis of ecological and environmental trends. The main goal is to synthesize historical concepts and data using meta-analysis and recursive techniques to reconstruct ecological trends. It is hoped that this will ultimately contribute to improving our understanding of the dynamics of ecological systems responses. Several different examples are treated in detail, covering the historical context of research work in marine stations as well as a critical re-examination of basic ecological concepts of population dynamics, competitive exclusion, and the estimation of environmental impact.