Ce travail a pour but de concevoir des outils d'analyse d'image 3D de matériaux poreux, obtenues par microtomographie à rayons X, afin de caractériser géométriquement la structure micronique des pores et de mettre en évidence le lien entre microgéométrie et propriétés de transport macroscopiques. Partant d'une image segmentée, une séquence complète de traitements (filtrage d'artefacts, squelettisation, LPE, etc.) est proposée pour positionner et délimiter les pores. Une comparaison aux techniques existantes est faite, et une méthodologie qualifiant la robustesse des procédures est présentée. Cette décomposition est utilisée, premièrement pour extraire des descripteurs géométriques de la microstructure porale qui sont examinés en rapport avec la perméabilité intrinsèque ; deuxièmement pour aider à la construction d’un réseau de pores permettant d’effectuer des simulations numériques. / The objective of this work is to develop 3D image analysis tools to study the micronic pore structure of porous materials, obtained by X-ray microtomography, and study the relation between microgeometry and macroscopic transport properties. From a binarised image of the pore space, a complete sequence of processing (artefact filtration, skeletonisation, watershed, etc. ) is proposed for positioning and delimiting the pores. A comparison with available methods is performed, and a methodology to qualify the robustness of these processes is presented. The decomposition is used, firstly for extracting geometric parameters of the porous microstructure and studying the relation with intrinsic permeability; secondly to produce a simplified pore network on which to perform numerical simulations.

The climatic conditions of the northern Sierra of Peru are marked by the interaction of different macro- to mesoscale climatic features such as the El Niño Southern Oscillation (ENSO) or Mesoscale Convective Complexes (MCCs) and the seasonally shifting Intertropical Convergence Zone (ITCZ), but also by local scale climatic features such as inhomogeneous topography and local wind fields. The region under investigation, located in the vicinity of the South America Continental Water Divide (CWD), provides the opportunity to study interactions of western and eastern disturbances in a high mountain environment and their effects on rainfall variability. In general, rainfall variability is related to diurnal convection patterns, enhanced by valley breeze systems and modulated by local scale wind anomalies. Spillover of low-level air masses of Pacific origin passing over the Andean ridges is frequent. Although direct effects of ENSO on high Andean rainfall variability are in debate, our findings show that the majority of rain gauges used in this study follow an El Niño/dry and a La Niña/wet signal. However, high elevation areas on the western escarpment of the Andes benefit from abundant nocturnal rainfall that partly offsets the rainfall deficits during El Niño. Our data suggest that the spatial extent of this easterly wet pulse is limited to areas located above 3000 m asl. ENSO cycles contribute to rainfall variability near the CWD in the northern Sierra of Peru by modulating the seasonal rainfall regime and causing a positive temperature anomaly. / Las condiciones climáticas de la sierra norte del Perú están marcadas por la interacción de diferentes rasgos climáticos a escalas macro y meso, tal como el fenómeno ENSO o los Complejos Convectivos a Meso-escala (MCC) y la estacionalmente móvil Zona de Interconvergencia Intertropical (ITCZ), pero también por rasgos climáticos a escala local tales como la heterogeneidad topográfica y los campos de vientos locales. La zona de estudio se ubica en las cercanías de la divisoria de aguas continentales de Sudamérica (CWD), provee la oportunidad de estudiar las interacciones de las disturbancias occidental y oriental en un ambiente de alta montaña y sus efectos en la variabilidad de las precipitaciones. En general la variabilidad de las precipitaciones se relaciona con patrones de convección diurna, reforzada por los sistemas de brisas de valle y modulada por anomalías de vientos a escala local. El desplazamiento de masas de aire a baja altura provenientes del Pacífico que remontan los Andes es frecuente. Aunque los efectos directos del ENSO en la variabilidad de las precipitaciones andinas está todavía en debate, nuestras investigaciones muestran que la mayoría de las mediciones hechas para este estudio siguen una señal El Niño/seco y La Niña/húmedo. Sin embargo, las zonas altas de lasescarpas occidentales de los Andes se benefician de abundante lluvia nocturna que parcialmente completa los déficits de precipitaciones durante El Niño. Nuestros datos sugieren que la cobertura espacial de este pulso húmedo del Este se limita a áreas que se ubican encima de los 3000 msnm. Los ciclos ENSO contribuyen a la variabilidad de las precipitaciones cerca del CWD en la sierra norte del Perú mediante la modulación del régimen estacional de lluvias que causa una anomalía de temperatura positiva.