L'énigme de la transition vitreuse réside en grande partie dans le fait que lorsqu'un matériau entre dans l'état dit surfondu, sa dynamique ralentit de façon spectaculaire, donnant l'impression d'une transition vers un état solide, sans que pour autant on ne parvienne à constater de transition thermodynamique par les expériences usuelles.Autrement dit, on ne parvient pas à expliquer le ralentissement spectaculaire de la dynamique par la croissance d'une longueur mesurable expérimentalement.Ceci conduit à la prolifération de théories souvent contradictoires quant à l'origine de la dynamique vitreuse.Durant la dernière décennie une piste prometteuse de mise en évidence d'une telle longueur a été proposée : il s'agit de la mesure des réponses diélectriques non linéaires d'ordre 3 du matériau ainsi que de leur évolution en température. En effet, les réponses non linéaires reflètent les effets collectifs caractéristiques de l'ordre amorphe, qui ne se traduisent que dans les fonctions de corrélations d'ordre élevé.Durant cette thèse nous avons construit sur ces bases expérimentales et théoriques, une expérience de mesure des réponses non linéaires d'ordre 5. En exploitant ces résultats sur la réponse diélectrique d'ordre 5 et des résultats précédents sur la réponse d'ordre 3, nous sommes parvenus, en collaboration avec une équipe d'expérimentateurs et de théoriciens, à fournir des indices forts de l'existence d'un point critique thermodynamique dans le Glycérol et le Propylène Carbonate. Ceci constitue une avancée significative dans la compréhension des matériaux vitreux.En particulier, cette découverte permet de poser des contraintes fortes sur les théories existantes et contribue à clore certains débats théoriques ayant eu cours sur plusieurs décennies. / The puzzle of the glass transition mainly resides in the fact that a supercooled liquid undergoes when cooled down, a spectacular dynamics slow down, while no evidence of any kind of thermodynamic transition has been measured through usual means.The absence of any known growth of a length scale that could explain the glassy dynamics leads to a wide range of competing models and theories trying to explain the origins of this dynamics.In the last decade, a promising lead has been put forward, that could allow the community to experimentally access such a growing length scale, through third order non-linear dielectric response measurements, and more in particular this response's temperature dependence. Indeed, non-linear response measurements reflect the collective effects that characterize the amorphous order and translate into high order correlation functions.During this PhD, we have built upon this experimental and theoretical background to design a fifth order non-linear dielectric response measurement experiment. In collaboration with a team of experimentalists and theoreticians, we have used these results in conjunction with third order response measurement results to make a very strong case advocating the existence of a thermodynamic critical point in Glycerol and Propylene Carbonate. This is a very significant advance in the understanding of the behaviour of glassy materials.This ground breaking discovery puts very strong constraints on existing theories and will contribute to end some decades-long theoretical debates within the glassy community.

L'humidité du sol est une variable climatique essentielle dont le suivi à l'échelle globale est possible grâce à des instruments micro-ondes à bord des satellites. La précision de ces estimations est validée par comparaison directe aux mesures au sol. Tandis que les estimations satellitaires ont des résolutions allant de 30 à 100 km, les capteurs in situ sont généralement représentatifs d'une zone de quelques centimètres (résolution ponctuelle). Cette différence entre l'échelle spatiale des estimations satellitaires et in situ impacte le processus de validation et les statistiques obtenues à un niveau qui n'est pas connu actuellement. Cette thèse vise à améliorer la connaissance de l'impact du changement d'échelle spatiale, ainsi qu'à fournir des méthodes d'évaluation de celle-ci applicables à toute zone de validation. Pour ce faire, la relation entre les échelles spatiales et temporelles a été étudiée. Des séries modélisées et mesurées sur des régions différentes du globe ont été décomposées en échelles de temps allant de 0,5 et 128 jours, en utilisant des transformées en ondelettes. La représentativité spatiale des mesures à résolution ponctuelle a ensuite été évaluée, par échelle de temps, avec 4 approches différentes : l'analyse de la stabilité temporelle, la triple colocation, le pourcentage de zones corrélées (CArea) et une nouvelle approche utilisant des corrélations basées sur des ondelettes (WCor). De plus, l'incertitude d'échantillonnage a été évaluée séparément avec des approches bootstrap et des simulations de Monte Carlo de séries à résolution ponctuelle. À l'issue de ces expériences, il y a été constaté que la moyenne des valeurs de représentativité spatiale obtenues tend à augmenter avec l'échelle de temps, mais aussi leur dispersion. Cela implique que certaines stations ont de vastes zones de représentativité à des échelles saisonnières, tandis que d'autres ne l'ont pas. Aux échelles sous-hebdomadaires, toutes les stations présentaient de très petites zones de représentativité. Enfin, l'impact de l'incertitude d'échantillonnage s'est avéré assez important dans les métriques de validation satellitaire. / Soil moisture is an essential climate variable that is globally monitored with the help of satellite borne microwave instruments. The accuracy of satellite soil moisture estimations is assessed by direct comparison to in situ measurements. While satellite estimates have a resolution ranging between 30 and 100 km, in situ sensors typically measure over an area of a few centimetres (point resolution). This spatial scale mismatch between satellite and in situ soil moisture estimates impairs the validation process and the respective summary statistics to an extent that is not currently known. This thesis aims at improving the knowledge of the spatial scale mismatch, as well as providing methods for its assessment applicable to any validation area. To this end, the connection between the SM spatial and time scales was investigated. Modelled and measured soil moisture series at different regions of the globe were decomposed into time scales ranging from 0.5 to 128 days, using wavelet transforms. The spatial representativeness of the point measurements was then assessed, on a per time scale basis, with 4 different approaches: temporal stability analysis, triple collocation, the percentage of correlated areas (CArea) and a new approach that uses wavelet- based correlations (WCor). Moreover, one of the components of the mismatch, the sampling uncertainty, has been assessed separately with bootstrap and Monte Carlo simulations of point-support series. It was found that the average of the spatial representativeness values tends to increase with the time scales but so does their dispersion. This implies that some stations had large representativeness areas at seasonal scales, while others do not. At sub-weekly scales, all stations exhibited very small representativeness areas. Finally, the sampling uncertainty has been observed to have a considerable impact on satellite validation statistics.

Thèse en cotutelle : « Université Laval, Québec, Canada, Philosophiæ doctor (Ph. D.) et Institut national supérieur des sciences agronomiques, agroalimentaires, horticoles et du paysage, Rennes, France » / Cette thèse s'intéresse d'une part à la gouvernance des Coopératives d'Utilisation de Matériel Agricole (CUMA), d'autre part à son effet sur les investissements en actifs environnementaux et l'implication de ces investissements sur la performance des CUMA. Dans le premier essai, nous analysons la nature des mécanismes de gouvernance dans le contexte des CUMA au Québec. Nous étudions comment ces mécanismes se combinent pour minimiser différents problèmes de gouvernance. À partir d'une étude de cas multiples, nos résultats montrent que les problèmes de gouvernance en CUMA concernent à la fois les problèmes de coordination et de motivation. Pour corriger ces défaillances organisationnelles, nous constatons que les CUMA combinent les mécanismes de gouvernance formels et informels (capital social) en mettant toutefois l'accent sur les mécanismes informels tels que la confiance mutuelle. Les membres de la CUMA auront recours aux mécanismes informels, en utilisant les mécanismes formels en complément lorsque cela est nécessaire. Ce premier essai nous a ainsi permis de mettre en évidence la pertinence d'étudier les relations interpersonnelles au sein de la coopérative dans un contexte où les mécanismes formels sont défaillants ou inappropriés pour minimiser les problèmes de gouvernance. Dans le deuxième essai, nous analysons théoriquement et empiriquement l'effet du capital social sur la propension et la proportion de l'investissement en actifs environnementaux dans le contexte de la France en utilisant la taille des CUMA comme « proxy » du capital social. En France, la taille des CUMA (en nombre de membres) reste variable avec des CUMA de plus de 150 membres et des plus petites de moins de 50 membres. L'importance de la taille découle de son effet négatif sur le capital social et positif sur les performances économiques (Feng et al., 2016). Le plus souvent, les coopératives de grande taille bénéficient des économies d'échelle et d'une utilisation efficiente des actifs. Cependant, à un certain seuil, les problèmes d'interaction au sein des grands groupes peuvent l'emporter sur les gains des économies d'échelle. Si tel est le cas, il existerait une taille optimale au-delà de laquelle la coopérative attendrait une zone de déséconomie d'échelle. À partir du modèle d'investissement de Fulton et Giannakas (2012), nous générons des hypothèses que nous testons empiriquement sur 2680 CUMA en 2015. Nos résultats montrent que, bien que positif, l'effet de la taille sur la propension à investir dans des équipements environnementaux est non linéaire (en U inversé). Cependant, conditionnellement à l'investissement en actifs environnementaux, l'augmentation marginale de la taille de la coopérative affecte négativement la proportion de l'investissement en actifs environnementaux. De même, nous constatons que l'augmentation du revenu moyen des adhérents accroît la probabilité d'un investissement en actifs environnementaux. Cependant, une fois l'investissement réalisé, l'augmentation du revenu n'implique pas nécessairement une augmentation de l'investissement. Les effets différenciés des variables sur les probabilités et la proportion de l'investissement en actifs environnementaux suggèrent également le rejet du modèle Tobit par rapport à un modèle de sélection fractionnel (Schwiebert & Wagner, 2015). Ce résultat suggère que la propension d'un investissement en actifs environnementaux et sa proportion sont déterminés par des facteurs différents. Dans le troisième essai, nous analysons l'effet des investissements environnementaux sur la performance des CUMA. Nous modélisons la performance de la coopérative via un modèle stochastique dynamique dans lequel l'investissement est traité comme une variable endogène de la frontière de production. L'intérêt du modèle dynamique réside dans le fait que les CUMA réalisent des investissements communs en input quasi fixe. De même, en traitant l'investissement comme une variable endogène, notre modèle permet de capter l'effet des variables de contrôle affectant l'investissement tout en conservant le caractère dynamique de la production. Nous utilisons une approche en deux étapes qui nous permet, dans la première, d'estimer l'effet des investissements environnementaux sur l'efficience de la CUMA. Dans la deuxième étape, nous utilisons une méthode non paramétrique pour générer un indice de productivité de Malmquist décomposé en un indice de changement technique et technologique. Nous estimons par la suite l'effet des investissements environnementaux sur ces indicateurs de performance. À partir des données de panel sur la période 2010-2016, nos résultats empiriques montrent qu'une augmentation marginale des investissements environnementaux entraîne une augmentation moyenne de la productivité de 0.214. On observe que les performances passées ont un impact négatif sur les performances actuelles de la CUMA. Cependant, ne considérant que l'effet des nouveaux investissements en actifs environnementaux, l'augmentation moyenne de la productivité est de 0.217. Cela suggère qu'il est avantageux pour la CUMA d'investir dans des équipements environnementaux de premier choix. / This thesis focuses on the governance of Cooperatives for the Use of Agricultural Equipment (CUMAs) and on the effect of governance on environmental investments and the implication of these investments on CUMA performance. In the first essay, we analyse the nature of governance mechanisms in the context of CUMAs in Quebec. We study how these mechanisms combine to minimize different governance problems. Based on a multiple case study, our results show that governance problems in CUMAs concern both coordination and motivation problems. To address these organisational failures, we find that CUMAs combine formal and informal (social capital) governance mechanisms, but with an emphasis on informal mechanisms such as trust. CUMA members will resort to informal mechanisms, using formal mechanisms as a complement when necessary. This first essay has thus allowed us to highlight the relevance of studying interpersonal relations within the cooperative in a context where formal mechanisms are failing or inappropriate to minimise governance problems. In the second essay, we theoretically and empirically analyse the effect of social capital on the propensity and proportion of environmental investment in the French context using CUMA size as a proxy for social capital. In France, the size of CUMAs (in terms of number of members) remains variable, with CUMAs of more than 150 members and smaller ones of less than 50 members. The importance of size stems from its negative effect on social capital and positive effect on economic performance (Feng et al., 2016). Most often, larger cooperatives benefit from economies of scale and efficient use of assets. However, at some point, interaction problems within large groups may outweigh the gains from economies of scale. If this is the case, there would be an optimal size beyond which the cooperative would expect an area of diseconomy of scale. Using the investment model of Fulton and Giannakas (2012), we generate hypotheses that we test empirically on 2680 CUMAs in 2015. Our results show that, although positive, the effect of size on the propensity to invest in environmental equipment is non-linear (inverted U-shaped). However, conditional on environmental investment, the marginal increase in the size of the cooperative negatively affects the proportion of environmental investment. Similarly, we find that increasing average income increases the probability of environmental investment. However, once the investment is made, the increase in income does not necessarily imply an increase in environmental investment. The differential effects of the variables on the probabilities and proportion of environmental investment also suggest the rejection of the Tobit model over a fractional selection model (Schwiebert & Wagner, 2015). This result suggests that the propensity for environmental investment and the proportion of investment are determined by different factors. In the third test, we analyse the effect of environmental investments on CUMA performance. We model the performance of the cooperative via a dynamic stochastic model in which investment is treated as an endogenous variable of the production frontier. The interest of the dynamic model lies in the fact that CUMAs make common investments in quasi-fixed input. Similarly, by treating investment as an endogenous variable, our model captures the effect of control variables affecting investment while maintaining the dynamic nature of production. We use a two-stage approach that allows us, in the first stage, to estimate the effect of environmental investments on the efficiency of the CUMA. In the second step, we use a non-parametric method to generate a Malmquist productivity index decomposed into an index of technical and technological change. We then estimate the effect of environmental investments on these performance indicators. Using panel data over the period 2010-2016, our empirical results show that a marginal increase in environmental investments leads to an average increase in productivity of 0.214. We observe that past performance has a negative impact on the current performance of the CUMA. However, considering only the effect of new environmental investments, the average increase in productivity is 0.217. This suggests that it is advantageous for the CUMA to invest in early environmental equipment.

Cette thèse examine le rôle du pouvoir de marché dans le marché bancaire. L’emphase est mis sur la prise de risque, les économies d’échelle, l’efficacité économique du marché et la transmission des chocs. Le premier chapitre présente un modèle d’équilibre général dynamique stochastique en économie ouverte comprenant un marché bancaire en concurrence monopolistique. Suivant l’hypothèse de Krugman (1979, 1980) sur la relation entre les économies d’échelle et les exportations, les banques doivent défrayer un coût de transaction pour échanger à l’étranger qui diminue à mesure que le volume de leurs activités locales augmente. Cela incite les banques à réduire leur marge locale afin de profiter davantage du marché extérieur. Le modèle est solutionné et simulé pour divers degrés de concentration dans le marché bancaire. Les résultats obtenus indiquent que deux forces contraires, les économies d’échelle et le pouvoir de marché, s’affrontent lorsque le marché se concentre. La concentration permet aussi aux banques d’accroître leurs activités étrangères, ce qui les rend en contrepartie plus vulnérables aux chocs extérieurs. Le deuxième chapitre élabore un cadre de travail semblable, mais à l’intérieur duquel les banques font face à un risque de crédit. Celui-ci est partiellement assuré par un collatéral fourni par les entrepreneurs et peut être limité à l’aide d’un effort financier. Le modèle est solutionné et simulé pour divers degrés de concentration dans le marché bancaire. Les résultats montrent qu’un plus grand pouvoir de marché réduit la taille du marché financier et de la production à l’état stationnaire, mais incite les banques à prendre moins de risques. De plus, les économies dont le marché bancaire est fortement concentré sont moins sensibles à certains chocs puisque les marges plus élevés donnent initialement de la marge de manoeuvre aux banques en cas de chocs négatifs. Cet effet modérateur est éliminé lorsqu’il est possible pour les banques d’entrer et de sortir librement du marché. Une autre extension avec économies d’échelle montre que sous certaines conditions, un marché moyennement concentré est optimal pour l’économie. Le troisième chapitre utilise un modèle en analyse de portefeuille de type Moyenne-Variance afin de représenter une banque détenant du pouvoir de marché. Le rendement des dépôts et des actifs peut varier selon la quantité échangée, ce qui modifie le choix de portefeuille de la banque. Celle-ci tend à choisir un portefeuille dont la variance est plus faible lorsqu’elle est en mesure d’obtenir un rendement plus élevé sur un actif. Le pouvoir de marché sur les dépôts amène un résultat sembable pour un pouvoir de marché modéré, mais la variance finit par augmenter une fois un certain niveau atteint. Les résultats sont robustes pour différentes fonctions de demandes. / This thesis looks at the role of power market in banking. Emphasis is put on risk taking, economies of scale, economic efficiency and shocks transmission. Chapter 1 presents a dynamic stochastic general equilibrium model with monopolistically competitive banks à la Salop (1979). Following Krugman (1979, 1980) hypothesis about the link between economies of scale and exports, banks have to support a transaction cost on foreign trades that decreases with the size of their local assets (loans). This lead the banks to increase their local loans by reducing their margin. The model is solved and simulated under various degrees of market power in the banking system. Results show that two forces, economies of scale and market power, oppose to each other when the market concentrates. Concentration also leads foreign activities to increase, which makes banks more sensible to foreign shocks. Chapter 2 takes the same basic framework, but where banks face credit risk partially insured by collateral pledged by entrepreneurs and can limit this risk via costly effort. The model is solved and simulated under various degrees of market power in the banking system. We find that higher market power reduces the size of the financial market and steady-state production, but leads to safer banks. In addition, economies with highly concentrated banking systems experience milder fluctuations following most types of shocks, because the higher margins associated with market power serve as a buffer to cushion the economy from adverse shocks, at least initially. This buffer effect is eliminated once we allow for free entry into the banking sector. An other extension with economies of scale shows that a moderately concentrated market can be optimal for the economy. Chapter 3 uses a Mean-Variance portfolio analysis to depict a bank with market power. Return on deposits and assets varies with the quantity traded, which change the bank’s portfolio. Market power on assets lead the bank to choose a more stable portfolio, even if it causes the return to decrease. Similar results occur in the case of deposits, but variance increase for higher degrees of market power. Results are robust for a variety of demand functions.

Le rôle de l'Oscillation de Madden-Julian ("MJO") sur la variabilité pluviométrique de l'Afrique Subsaharienne est ici examiné, à l'aide de relevés pluviométriques quotidiens et des réanalyses NCEP-DOE AMIP-II. Le signal convectif et dynamique associé à la MJO est extrait à l'aide de deux méthodes statistiques, les indices journaliers du BMRC (Wheeler & Hendon 2004) et une analyse en modes locaux ("LMA", Goulet & Duvel 2000). Dans un premier temps, la variabilité temporelle de l'oscillation est abordée à l'échelle de la ceinture tropicale (période, amplitude, saisonnalité, localisation des anomalies convectives). Si l'amplitude globale du signal n'apparaît pas reliée à El Niño, les oscillations se produisant lors des années El Niño (La Niña) tendent à être plus courtes (longues). Les conditions de surface (dont les température de surface marine) et le cycle annuel sont également des paramètres influant fortement sur la localisation des anomalies convectives les plus marquées associées à la MJO. Dans un second temps, la réponse de la pluviométrie à la MJO est examinée dans 3 ensembles régionaux de l'Afrique Subsaharienne. Dans les 3 cas examinés, la (les) saison(s) des pluies est (sont) significativement affectée(s). Sur l'Afrique de l'Est Equatoriale (Kenya, nord de la Tanzanie), les Hautes Terres d'Afrique montrent l'alternance d'une phase humide et d'une phase sèche au cours du cycle de la MJO. Les mécanismes pluviogènes font intervenir essentiellement la convection atmosphérique profonde. Sur les Basses Terres de l'est en revanche, et sur les plaines littorales, le pic de pluie est enregistré en opposition de phase par rapport aux Hautes Terres, et est relié à un renforcement des alizés depuis l'océan Indien. Une influence significative est également trouvée en Afrique Australe (sud de 15°S), et résulte d'un renforcement de l'anticyclone des Mascareignes, qui favorise via une circulation anticyclonique sur l'Afrique, un apport d'humidité sur la région depuis l'océan Indien tropical. Sur l'Afrique de l'Ouest enfin, la MJO est avant tout impliquée dans une baisse récurrente de la pluviométrie, et très secondairement seulement dans une amplification des cumuls journaliers. Cette dernière ne semble pas résulter uniquement de processus convectifs. L'exemple des Long Rains d'Afrique de l'Est (mars à mai) est ensuite utilisé pour explorer les interactions d'échelle dont la MJO est à l'origine. Aux pas de temps "courts", le cycle diurne de la convection est sensiblement modifié d'une phase de la MJO à l'autre ; les dates de démarrage de la saison des pluies et les évènements pluviométriques exceptionnels montrent également un calage très bon sur la phase de la MJO. Aux pas de temps "longs", une partie significative de la variabilité interannuelle des Long Rains est statistiquement corrélée à l'amplitude saisonnière moyenne de la MJO, qui semble dont rajouter régulièrement de la pluie sur la région plutôt que d'amplifier seulement les écarts entre les phases les plus humides et les plus sèches.

Notre activité de recherche, commencée en 1988, comporte deux périodes. La première, jusqu'en 1995, fut consacrée à la théorie du refroidissement d'atomes par laser : nous avons effectué une étude entièrement quantique du refroidissement à gradient de polarisation, et grâce à la méthode des fonctions d'onde Monte-Carlo, reformulation stochastique de l'équation pilote que nous avons contribué à développer, nous avons pu reproduire les résultats expérimentaux à trois dimensions. La deuxième période, commencée en 1995, est consacrée à la théorie des gaz quantiques, en particulier des condensats de Bose-Einstein : nous avons clarifié le concept de phase d'un champ atomique et prédit une dynamique quantique non triviale de cette phase; nous avons trouvé des solutions par changement d'échelle décrivant l'évolution d'un gaz quantique dans un potentiel harmonique dépendant du temps; nous avons découvert le mécanisme de formation des réseaux de tourbillons quantiques à l'oeuvre dans les expériences du groupe de Jean Dalibard; nous avons étudié quelques propriétés classiques et quantiques des solitons d'ondes de matière et nous avons proposé une méthode ayant permis la première observation expérimentales de ces solitons; nous avons développé de nouveaux outils pour la théorie des gaz quantiques, comme des méthodes de champ classique, de Monte-Carlo quantique et une extension de la méthode de Bogoliubov aux quasi-condensats en dimensionalité réduite.

La thèse a pour objectif de contribuer à l'étude des changements de la politique forestière française depuis le début des années 1990 à travers l'analyse des changements d'échelle de l'action publique. Elle s'appuie dans ce but sur un cadre théorique et analytique inspiré des travaux en sociologie politique et en institutionnalisme historique. La mise en problématique du rapport secteur - territoire conduit d'une part à s'interroger sur la reconfiguration du modèle de l'Etat forestier centré sur l'échelle nationale et d'autre part à émettre l'hypothèse de l'institutionnalisation de l'échelle infranationale. Le travail d'enquête qui a été réalisé, sur la base notamment d'une série d'entretiens menés en Aquitaine, permet d'aboutir à deux résultats principaux et à une conclusion générale. Tout d'abord, on peut faire le constat que le secteur forestier connaît actuellement une phase de mutation importante. Il est engagé dans un double processus d'écologisation qui se traduit par un renforcement de la tension entre logique de production de bois et logique de conservation de la ressource forestière et par une remise en question de l'efficacité des politiques du passé. Ensuite, et en dépit de la décentralisation, il apparaît que cette mutation s'accompagne d'un renforcement de la légitimité de l'échelle nationale de gouvernement au détriment de l'échelle infranationale. Dans ce contexte, le rôle des acteurs publics est ambigu. L'Etat alterne entre volontarisme politique et désengagement opérationnel alors que les conseils régionaux s'impliquent de plus en plus dans la mise en oeuvre des politiques publiques forestières. Pour finir, nous considérons que cette situation ne correspond pas à une désectorisation de la forêt mais plutôt à une mise sous tension de la dimension territoriale de la politique sectorielle forestière. Une étude comparable sur la nature du gouvernement européen de la forêt permettrait ainsi d'approfondir l'analyse.

Dans le contexte du changement climatique, il est nécessaire d'affiner les informations relatives à l'évolution du climat dans un pays, susceptible d'être négativement impacté par le réchauffement global, comme le Maroc. En effet, les différentes études de projections futures, dont celles du GIEC, sont basées majoritairement sur les sorties de modèles climatiques à faible résolution qui ne permettent pas d'aborder les échelles régionales et locales. La première partie de ce travail concerne l'étude des tendances et évolutions observées au niveau du climat du Maroc à travers un certain nombre d'indices climatiques. Outre la forte variabilité interannuelle des précipitations et l'augmentation de la fréquence des sécheresses depuis le début des années 1980, la distribution des précipitations du Maroc a bien connu un changement au cours de la période 1961-2008. Ce changement, consistant en une évolution vers des conditions plus sèches, a coïncidé avec une augmentation de la température moyenne en toutes saisons. L'évaluation des changements futurs est réalisée tout d'abord à l'aide d'une descente d'échelle dynamique effectuée avec le modèle ARPEGE-Climat dans sa version à résolution variable. L'examen des capacités du modèle, dont la résolution est de l'ordre de 50km sur le Maroc, a montré son aptitude à simuler correctement la circulation de grande échelle ainsi que la variabilité interannuelle des précipitations marocaines en dépit d'une sous-estimation de leur quantité. A l'horizon 2021-2050, une baisse des cumuls généralisée à tout le pays concernerait la saison d'hiver (DJF). Si on se limite à la zone située à l'ouest des montagnes de l'Atlas, la baisse concernerait la partie la plus pluvieuse de l'année (ONDJFM). Cette baisse serait accompagnée d'une diminution du nombre de jours humides et du nombre d'événements de fortes précipitations ainsi que d'une augmentation de la persistance temporelle de la sécheresse. Ce changement de la distribution des précipitations coïnciderait avec un réchauffement qui se manifesterait à la fois aux échelles saisonnière et annuelle. Les sorties d'une dizaine de modèles régionaux de climat (MRC) du projet FP6-ENSEMBLES, sont utilisées pour balayer une partie de la marge des incertitudes relatives aux changements climatiques et notamment celles inhérentes à la modélisation. Les changements futurs issus de ces MRC, compatibles dans l'ensemble avec ceux issus d'ARPEGE-Climat, optent dans la plupart des cas pour une réduction des cumuls pluviométriques de l'hiver accompagnée généralement d'une baisse du nombre d'événements de fortes précipitations et d'une augmentation du nombre maximal de jours consécutifs secs. L'examen, réalisé à la fois à l'aide du modèle ARPEGE-Climat et des MRC d'ENSEMBLES, de la possibilité d'utilisation d'une méthode de réduction d'échelle statistique basée sur les régimes de temps de l'Atlantique nord pour la déduction des changements futurs des précipitations locales, montre la déficience de ce type d'approche dans le cas de la pluviométrie hivernale marocaine. La méthode de correction par quantiles étendues aux régimes de temps de l'Atlantique nord et appliquée aux sorties d'ARPEGE-Climat confirme le signe des changements issus de ce modèles, malgré un effet légèrement modérateur de leurs amplitudes. L'évaluation des impacts potentiels sur l'hydrologie à l'aide du modèle hydrologique GR2M et des scénarios climatiques d'ARPEGE-Climat, montre une future réduction des débits mensuels au niveau du bassin versant de la Moulouya du fait de la concomitance de précipitations moins abondantes et d'une évapotranspiration potentielle accrue par l'augmentation de température. Enfin, une descente d'échelle dynamique réalisée à l'aide du modèle à aire limitée ALADIN-Climat à très haute résolution (12km) sur la moitié nord du pays permet de confirmer dans l'ensemble les projections issues d'ARPEGE-Climat à la fois en termes de moyennes et d'extrêmes. / In the context of climate change, it is important to improve climate information concerning countries that may be negatively impacted by global warming such as Morocco. Indeed, various studies of future projections, including IPCC ones, are mainly based on the outputs of low resolution climate models that do not allow accessing the regional and local scales. The first part of this work focuses on the study and analysis of observed climate evolution and trends in Morocco through a set of climate indices. Moroccan rainfall is characterized by a high interannual variability and more frequent droughts have occurred since the early 1980s. Furthermore, a clear change is shown in the distribution of precipitation during the period 1961-2008. It consists in a shift towards warmer and drier conditions. The assessment of future climate changes is done, firstly, using a variable resolution version of the global GCM ARPEGE-Climat with high resolution over Morocco (50km). The examination of this version capability shows the ability of the model to well reproduce the large scale circulation as well as the interannual variability of Moroccan rainfall despite an underestimation of its amount. A reduction of winter rainfall over the whole country is projected by the model for 2021-2050. In the region located west of the Atlas Mountains, the reduction could concern the wettest part of the year (ONDJFM). The changes in rainfall characteristics may also occur through a decrease in the number of wet days and the number of heavy precipitation events and by more persistent droughts. Furthermore, an increase of mean temperature is projected at annual and seasonal scales. The outputs of ten RCMs of the FP6-ENSEMBLES (ENSEMBLES) project are used to assess the uncertainties associated to future climate change. The changes issued from ARPEGE-Climat are in the range covered by the ten RCMs. Most of the models agreed on a reduction of winter precipitation associated with a decrease in the number of heavy precipitation events and an increase in the number of maximum consecutive dry days. The evaluation of a statistical downscaling approach that uses large scale fields such as North Atlantic weather regimes to construct local scenarios of future climate change shows the deficiency of this approach in the case of Moroccan winter precipitation. This result is obtained by both ARPEGE-Climat and the ENSEMBLES RCMs. The quantile-quantile correction method extended to weather regimes and applied to the outputs of ARPEGE-Climat confirms the sign of the changes despite a slight reduction of their amplitudes. The assessment of potential impacts on hydrology done using the hydrological model GR2M and the climate scenarios issued from ARPEGE-Climat shows a future reduction of the Moulouya watershed discharges. This is due to the combination of a rainfall decrease and an enhanced potential evapotranspiration induced by increasing temperature. Finally, a dynamical downscaling achieved using the limited area model ALADINClimat with very high resolution (12km) on the northern half of the country allows a further assessment of future climate changes and related uncertainties. The projections issued from ARPEGE-Climat are generally confirmed both in terms of average and of extremes

On étudie certaines propriétés d'une classe de processus aléatoires réels à temps continu, les marches aléatoires multifractales. Une particularité remarquable de ces processus tient en leur propriété d'autosimilarité : la loi du processus à petite échelle est identique à celle à grande échelle moyennant un facteur aléatoire multiplicatif indépendant du processus. La première partie de la thèse se consacre à la question de la convergence du moment empirique de l'accroissement du processus dans une asymptotique assez générale, où le pas de l'accroissement peut tendre vers zéro en même temps que l'horizon d'observation tend vers l'infini. La deuxième partie propose une famille de tests non-paramétriques qui distinguent entre marches aléatoires multifractales et semi-martingales d'Itô. Après avoir montré la consistance de ces tests, on étudie leur comportement sur des données simulées. On construit dans la troisième partie un processus de marche aléatoire multifractale asymétrique tel que l'accroissement passé soit négativement corrélé avec le carré de l'accroissement futur. Ce type d'effet levier est notamment observé sur les prix d'actions et d'indices financiers. On compare les propriétés empiriques du processus obtenu avec des données réelles. La quatrième partie concerne l'estimation des paramètres du processus. On commence par montrer que sous certaines conditions, deux des trois paramètres ne peuvent être estimés. On étudie ensuite les performances théoriques et empiriques de différents estimateurs du troisième paramètre, le coefficient d'intermittence, dans un cas gaussien / We study some properties of a class of real-valued, continuous-time random processes, namely multifractal random walks. A striking feature of these processes lie in their scaling property : the distribution of the process at small scale is the same as the distribution at large scale, given some random multiplicative factor independent of the process. The first part of the dissertation deals with the convergence of the empirical moment of the increment of the process in a rather general asymptotic setting where the step of the increment may go to zero while the observation horizon may also go to infinity. In the second part, we propose a family of nonparametric tests that separate multifractal random walks from Itô semi-martingales. After showing the consistency of these tests, we study their behavior on simulations.In the third part, we build a skewed multifractal random walk process, such that the past increment is negatively correlated with the future squared increment. Such a "leverage effect" is notably seen on financial stock and index prices. We compare the empirical properties of this process with real data. The fourth part deals with the parametric estimation of the process. We first show that under certain conditions, one can not estimate two of the three parameters, even if the sample path is continuously observed on some interval. We next study the theoretical and empirical performances of some estimators of the third parameter, the intermittency coefficient, in a Gaussian case

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.