L'étude de la planète Vénus est particulièrement intéressante car elle possède de nombreuses caractéristiques avec la Terre, des dimensions et une composition semblables. Malgré ces éléments en commun, ces planètes sont foncièrement différentes à notre époque. Vénus possède une atmosphère cent fois plus dense à sa surface que celle de la Terre. Cette atmosphère est composée essentiellement de dioxyde de carbone là où l'atmosphère terrestre est composée d'un mélange de diazote et d'oxygène moléculaire. La composition chimique de l'atmosphère vénusienne pose de nombreux problèmes aux chimistes. Vénus fait l'objet d'observations modernes depuis la Terre, de missions spatiales depuis les années 70 et l'ESA a lancé en 2005 la mission Venus Express qui est restée en orbite autour de Vénus jusqu'en décembre 2014. L'explication de la distribution et des concentrations des espèces chimiques mesurées est étudiée par une communauté de modélisateurs en parallèle des observations. Cependant, ces modélisations étaient contraintes à utiliser des modèles 1D qui contenaient de nombreuses paramétrisations. Durant ma thèse j'ai mis à jour un modèle chimique, développé au LATMOS, et développé un modèle des nuages de Vénus qui ont tout deux été introduit à un GCM 3D de Vénus développé au LMD. Ce nouveau modèle permet d'appliquer en 3D les hypothèses les plus récentes sur les cycles chimiques vénusiens, tels que la décroissance du dioxyde de soufre et de la vapeur d'eau dans la couche nuageuse, les variations en latitudes du monoxyde de carbone, la stabilité du dioxyde de carbone, la composition des gouttelettes des nuages de Vénus et la masse condensée dans les nuages. / The study of Venus is particularly interesting on many aspects. Venus shares many features with the Earth, similar size and composition. For, despite some common elements, these planets are fundamentally different in our time. Venus has an atmosphere a hundred times denser at the surface than the Earth and is composed essentially of carbon dioxide where the earth's atmosphere is composed of a mixture of molecular nitrogen and molecular oxygen. The chemical composition of the Venusian atmosphere poses many problems for chemist. Venus is the subject of modern observations from Earth and then through space missions of the 70 ESA mission launched in 2005 which remained in orbit around Venus until December 2014. the explanation of the distribution and concentrations measured chemical species is studied by a community of modelers in parallel observations. However, these models were forced to use 1D models that contained numerous parameterization. During my PhD I have updated a chemical model developed at LATMOS, and developed a model of the Venus clouds which have both been introduced to Venus 3D GCM developed at LMD. It allows to apply in 3D the latest hypothesis about the Venusian chemical cycles such as, among others, the decrease of sulfur dioxide and water vapor in the cloud layer, changes of carbon monoxide in latitudes, the stability of carbon dioxide, the composition of clouds droplets and the condensed mass in those clouds.

Vénus, deuxième planète du système solaire, souvent appelée sœur de la Terre, car présentant des caractéristiques de taille et de masse similaires, est fort différente de notre planète. En effet, son atmosphère est beaucoup plus dense et dynamiquement active que celle de la Terre. Dans ce travail, nous nous concentrerons sur la région s'étendant de 70 km à 180~km d'altitude : la mésosphère et la basse thermosphère. SOIR, acronyme de Solar Occultation in the InfraRed, est un instrument russo-franco-belge embarqué à bord de la mission Venus Express de l'Agence Spatiale Européenne. Il utilise un réseau à échelle comme élément diffractant. La plage de nombre d'onde mesurable par SOIR s'étend de 2200 cm-1 à 4400 cm-1, ou 4.3 µm à 2.2 µm en longueur d'onde. Les ordres de diffraction utiles varient de 101 à 194. Un filtre acousto-optique - AOTF - est utilisé comme passe-bande pour sélectionner les ordres de diffraction. La résolution de l'instrument varie de 0.13 à 0.24 cm-1. Du fait d'un temps de développement raccourci, presque toutes les calibrations de l'instrument ont dû être réalisées en vol. Elles comprennent les calibrations relatives au réseau à échelle (angle exact de Blaze et fonction de Blaze), au détecteur (non-uniformité pixel à pixel, courbe de sensibilité spectrale, relation entre les pixels et les nombres d'onde, résolution de l'instrument, intervalle d'échantillonnage spectral, rapport signal sur bruit, background thermique) et à l'AOTF (relation entre la radio-fréquence d'excitation de l'AOTF et les nombres d'onde, fonction de transfert de l'AOTF). L'approche et la réalisation de ces différentes calibrations sont présentées dans le présent travail. Les caractéristiques de l'instrument y sont également décrites. Un algorithme d'inversion spectrale a été développé pour le cas spécifique de SOIR. Tenant compte du mode de mesure, l'occultation solaire, la méthode de la pelure d'oignons a été implémentée dans un algorithme dit de l'Estimation Optimale. Cette méthode permet d'inverser l'ensemble des mesures spectrales en une fois, et également d'en tirer d'autres informations, comme l'amélioration de certaines caractéristiques instrumentales. Les paramètres qui sont ajustés au sein de l'algorithme sont la densité de la ou des espèces absorbant dans la région spectrale concernée, la température, les paramètres de la ligne de base, qui permettent de déterminer les caractéristiques des aérosols, le déplacement Doppler des raies qui trouve principalement son origine dans la vitesse de déplacement du satellite, et l'amélioration de certaines calibrations. Une étude de sensibilité des différents paramètres de l'algorithme est également présentée, ainsi qu'une évaluation des erreurs instrumentales systématiques. Dans l'ensemble des spectres enregistrés durant les 4 premières années de la mission, des profils verticaux de CO2, CO, H2O, HDO, SO2, H2SO4, HCl et HF ont été obtenus. Des valeurs limites de densité de OCS, H2CO, O3 et CH4 ont également été calculées. Les résultats concernant le dioxyde de carbone sont développés dans le texte. Des profils verticaux de CO2 s'étendant de 70 km à 180 km d'altitude sont analysés en profondeur. Ils sont comparés aux profils dits hydrostatiques, et des hypothèses quant à la dynamique agissant au niveau des deux terminateurs de Vénus sont formulées. / Venus, second planet of the solar system, is often seen as the sister planet of the Earth. In terms of size and mass, they are indeed very similar, but the Venus atmosphere is much thicker and active. The altitude region extending from 70 km to 180~km is studied in this thesis, namely the mesosphere and the lower thermosphere. SOIR, which stands for Solar Occultation in the InfraRed, is a Russian / French / Belgian instrument flying on board of the Venus Express (VEX) spacecraft of the European Space Agency. The diffracting device of SOIR is an echelle grating. The wavenumber region studied ranges from 2200 cm-1 to 4400 cm-1, or 4.3 µm to 2.2 µm in wavelength. The diffraction orders used with SOIR vary from 101 to 194. To select the required echelle grating diffraction order, an Acousto-Optical Tunable Filter - AOTF - is located after the entrance slit of the instrument. The instrument resolution varies from 0.13 to 0.24 cm-1. SOIR was developed in a very short time. Thus, virtually all the calibrations had to be made in-flight. These concern the echelle grating (exact Blaze angle computation, Blaze function), the detector (pixel-to-pixel non-uniformity, spectral sensitivity curve, pixel-to-wavenumber relationship, instrument resolution, spectral sampling interval, signal-to-noise ratio, thermal background) and the AOTF (wavenumber to AOTF frequency relation, AOTF transfer function). The procedure for and the computation of these calibrations are described in this work, as well as the instrument characteristics. A spectral inversion algorithm was developed specifically for the SOIR measurement technique: the solar occultation. The onion peeling method is implemented using the Optimal Estimation Method. It allows the inversion of the spectral data in one go, and also the enhancement of some instrumental characteristics. The algorithm variables are the densities of the species absorbing in the diffraction order, the temperature of the atmosphere under study, the spectral background parameters, that allow the determination of the Venus aerosols characteristics, the Doppler shift (mainly linked to the shift induced by the satellite displacement), and the improvement of some instrumental calibrations. A sensitivity study on the algorithm parameters is also presented, and the instrumental systematic errors are investigated. Vertical profiles of CO2, CO, H2O, HDO, SO2, H2SO4, HCl and HF are derived from the spectra measured during the first 4 mission years. Upper limits on OCS, H2CO, O3 and CH4 have also been calculated. We focus on the carbon dioxide results in the present study. A selection of vertical profiles extending from 70 km to 180 km are analyzed in details. They are compared to the hydrostatic profiles, and propositions concerning the terminators' dynamics are formulated.

Dans ce mémoire, nous étudions les multiples versions du roman Monsieur Vénus de Rachilde, principalement lors de son édition en 1884 et de ses rééditions qui ont suivi jusqu'en 1889. Maintes fois remaniée par l'auteure elle-même, par le réseau d'écrivains qu'elle intègre et par ses éditeurs, l'œuvre peut donc être analysée de manière à faire ressortir sa généalogie romanesque. Ainsi, il est possible de décortiquer les enjeux de légitimation et de filiation qui ont permis à Rachilde de jouer avec les règles du genre féminin et du genre romanesque, de même qu'avec les codes de reconnaissance. Ultimement, cela mène l'œuvre à se positionner dans le champ culturel de son époque et au sein du cercle des écrivains de l'avant-garde littéraire. Le contenu paratextuel autant que celui du roman nous permet d'explorer les mécanismes d'élaboration du statut de l'écrivaine et de son œuvre.

Les petits bronzes des divinités majeures de la Syrie romaine. Inventaire systématique et étude iconographique L’étude des petits bronzes des divinités de la Syrie romaine et l’élaboration d’un catalogue les regroupant s’occupe de 381 statuettes qui représentaient, à mon avis, les huit divinités majeures honorées par les Syriens entre le Ier et le IV siècles de notre ère: Aphrodite/Vénus, Tychè/Fortuna, Eros, Zeus/Jupiter, Apollon, Héraclès, Dionysos/Bacchus et Adonis ; le choix des divinités fut basé sur la quantité des figurines retrouvées les représentant, prouvant ainsi leurs dominations religieuse et artistique dans la vie des anciens Syriens qui adoptèrent les divinités greco-romaines proches d’eux, nécessaires à leurs cultes, dieux qui avaient tissé des liens profonds avec les divinités locales agraires et astrales des triades syro-phéniciennes et arabes et qui symbolisaient les forces de l’univers, de la fécondité naturelle humaine et animale, de l’abondance, de la pluie, de la végétation et du renouveau de la Nature ; ces dieux les aidaient à affronter la mort et leurs apportaient le salut dans une période de guerre et d’instabilité en rappelant que « l’assimilation des divers aspects du dieu oriental à un dieu grec était un des trait du culte syrien de l’époque ». L’association des dieux grecs aux divinités syriennes fut établie donc selon le concept religieux syrien de la famille sacrée, les dyades et les triades divines liées au culte des divinités agraires. Ces divinités gréco-romaines avaient trouvé leurs homologues dans les panthéons syro-phéniciens, des fois dans le panthéon arabe, divinités qui se sont prêtées mutuellement les attributs et les aspects. Aphrodite/Vénus et Tychè/Fortuna incarnaient le rôle de la déesse-mère syrienne Astarté / Atargatis ; Zeus/Jupiter et Jupiter Héliopolitain représentaient le dieu-père Baalshamim/Hadad/Bêl; Héraclès étant l’incarnation de Melqart roi/héros légendaire et parèdre de la grande déess ;, Dionysos/ Bacchus et Adonis représentaient les dieux-fils des différentes triades ; Apollon fut choisi pour son association millénaire aux dieux phéniciens de Chypre combattants et guérisseurs comme Reshef, il fut l’hypostase et l’émanation du dieu suprême de Hiérapolis et de Héliopolis/Baalbeck dans son rôle de dieu du soleil et Eros qui n’avait point un homologue dans les triades syriennes fut choisi comme étant le compagnon et le fils bébé de la grande déesse. -L’Introduction propose un aperçu global de la Syrie antique et de sa population avant et pendant l’occupation romaine, le rôle des statuettes dans la vie religieuse et sociale, le problème de la datation des figurines, l’histoire des collections syriennes et des collectionneurs. -Les Figurines sont réparties en huit chapitres séparés ; chaque chapitre comprend l’étude de l’une des huit divinités gréco-romaines en soulignant son rôle dans les mythologies grecques et romaines, son image iconographique et typologique liée à ses prototypes grecs, son rôle joué en Syrie qui nous est connu d’après les textes anciens, les dédicaces, les évidences archéologiques et les monnaies, son association aux divinités indigènes, les images résultant de cette fusion et enfin un inventaire illustré comprenant les différentes statuettes retrouvées en terre syrienne liées à cette divinité, disposées selon un classement typologique attesté par les savants, chacune des figurines étant accompagnée d’un descriptif suivi d’un petit commentaire si nécessaire. -Le Résumé rappelle les différentes étapes de la recherche en soulignant l’effet du syncrétisme religieux reflété sur les figurines et son importance en Syrie romaine durant cette époque. N.B. Il me faut signaler l’absurdité et les lacunes des ouvrages traitant des mythes syro-phéniciens ainsi que les interprétations des noms divins syriens de la part des auteurs occidentaux ; ceci nécessite une ré-interprétation modernisée de ces mythes puisque les multitudes noms accordés à ces divinités représentaient en fait les adjectifs et les épithètes que les anciens Syriens attribuaient à une même et unique divinité suprême. La classification des Aphrodites et des Erotes qui manquent d’illustrations m’avait posé des difficultés. Les statuettes de bronze retrouvées en Syrie étaient destinées à une clientèle riche et aisée, imprégnée par la culture gréco-romaine de l’époque. Ces Syriens hellénisés, qui constituaient la classe dirigeante, commerçante, éduquée, ouverte aux différentes civilisations et religions, pouvaient s’offrir des petits bronzes coûteux et parés de bijoux, une classe qui était souvent liée, par ses convictions religieuses et par les rituels cultuels, aux traditions de ses ancêtres. Cette catégorie de Syriens avait bien embrassé le culte des divinités grecques et romaines sauf que, dans le choix fait lors de la commande ou de l’achat d’une figurine du panthéon gréco-romain, elle essayait de signaler la présence de leur divinité syrienne qui lui était associée soit dans l’iconographie, soit dans le rajout d’un symbolisme. L’art grec était donc dominant dans la plastique des figurines des divinités représentées et trouvées en Syrie ; elles étaient liées à des types iconographiques grecs connus par les artisans syriens, connaissance prouvée aussi dans la création de figurines dites « de types hybrides » qui combinaient des attitudes liées à un ou plusieurs types iconographiques connus ; la présence de figurines de types inconnus de l’art grec prouve un individualisme et une grande liberté de la part des artisans syriens. Concernant l’apport syrien dans l’illustration des figurines, il dénote d’une grande connaissance des anciennes traditions artistiques et cultuelles archaïques syriennes, prouvée par un symbolisme typiquement syrien qu’on retrouve sur les statuettes et sur les bases des figurines marquant ainsi une continuité artistique traditionnelle accompagnant une continuité religieuse datant de l’époque protohistorique et qui était pratiquée dès le IIIe Millénaire dans l’art des cités-états syriennes d’Ebla, de Mari, d’Ugarit, de Byblos, d’Alep, d’Amrit, de Sidon, de Beyrouth et de Tyr ; cette connaissance se traduisait dans l’application de fines couches d’or ou d’argent sur la surface des bronzes, l’utilisation de diverses incrustations d’argent ou de pierres précieuses, la création de « pièces détachées » coulées séparément comme les bras, les poignets, la chevelure et les bijoux que les artistes appliquaient ultérieurement aux figurines, le rajout de différents bijoux et de tiares énormes à motifs de palmettes, le style du visage oriental arrondi rehaussé d’un léger sourire, les formes lourdes et épaisses des hanches rappelant la déesse archaïque syrienne de la fertilité, l’utilisation de la coiffure isiaque sur la tête des déesses rappelant le lien Astarté/Hathor/Isis. Les bases des figurines qui symbolisaient toujours le sacré étaient une élaboration contemporaine syrienne liée à l’époque gréco-romaine: travaillées avec soins, elle prirent des formes carrées, hexagonales, rectangulaires ou semi-rondes, étaient munies parfois de marches d’escaliers désignant la cella du temple de la déesse et il faudrait noter que les motifs granulés ou chevronnés dans leurs décorations étaient connus dans l’art de la ville millénaire d’Ebla. Plusieurs textes d’auteurs anciens avaient mentionné une perpétuité dans les rites et les cultes millénaires archaïques des Syriens anciens pratiqués en Syrie romaine, prouvée par la consécration des rites et des divinités syriennes au IIIe siècle de notre ère bien après l’établissement du Christianisme comme le prouvent la trouvaille de 3 statuettes à l’iconographie grecque, figurant Aphrodite, Zeus et Adonis trouvés ensemble lors d’une fouille à Sidon, prouvant la consécration de la triade agraire divine d’Astarté, du dieu suprême et du dieu -fils ainsi que les nombreuses figurines liées à Zeus/Jupiter Héliopolitain et à la Vénus Héliopolitaine dont l’iconographie fut liée à celle des dieux archaïques orientaux. Les représentations de la déesse Aphrodite /Vénus qui fut associée, dès son entrée en Syrie, aux grandes déesses locales de la fertilité, représentait aux yeux des Syriens, la déesse-mère, Astarté ou Atargatis, dont le culte dominait toutes les autres divinités, prouvé par le grand nombre de petits bronzes trouvés à son effigie, constituant la majeure partie du catalogue, dont le nombre est égal, jusqu’à présent, à 256 répliques. Son rôle s’étendait sur tous les domaines de la vie et de la mort chez les humains, incluant les domaines privés, publics, religieux, sociaux et surtout économiques, octroyant la fertilité et l’abondance ou la sécheresse et la misère, la paix ou la guerre. Les statuettes concernant Aphrodite sont toutes plus ou moins fidèles aux prototypes grecs qu’elles représentaient, la présence de la déesse syrienne est constatée par les formes grasses et lourdes du corps comme le montrent les nos. 82, 97, 108,109 ou dans le port de grandes stéphanés/tiares comme le montrent les nos 59, 243, 245, 246, 256, ou dans la présence d‘un temple posé sur des bases munies de pattes de lion, l’animal lié à la déesse, comme le montrent les nos 21, 39, 59, 68, 73, 77, 99, 106, 117, 204, 206, ou dans le port des différents bijoux sur les nos 31, 91, 99, 129, 144, 166, 186, 200, 237, 251. Dix types iconographiques grecs classiques et hellénistiques étaient liés aux représentations des figurines liées à la déesse Aphrodite : La déesse nue était représentée sur 196 figurines, suivi de 33 Aphrodite à torse nu, les jambes drapées et 27 Aphrodite portant des tuniques moulantes et une draperie entourant les jambes. Le type nu des divinités syriennes de la fertilité avait récolté 4 statuettes Le type pudique de la déesse cachant sa nudité avec les variantes était très apprécié ; il fut représenté sur 58 statuettes dont 45 nues, 6 mi-drapées, 7 vêtues Le type anadyomène essorant les cheveux avec les variantes est représenté sur 45 statuettes dont 40 nues et 5 mi-vêtues. Le type de la Vénus d’Arles tenant le miroir et la pomme avec les variantes est représenté sur 28 statuettes dont 19 nues et 9 mi-vêtues Le type se parant « Psélioumenè », mettant un collier ou un bandeau, parut sur 27 statuettes nues Le type Cnidien cachant d’une main le sexe avec des variantes parut sur 22 statuettes nues Le type accroupi parut sur 1 statuette nue Le type menançant avec la sandale et ses variantes est rapporté sur 16 statuettes nues Le type déliant la sandale est représenté sur 11 statuettes nues Le type mettant le ceste parut sur 3 aphrodites nues Pour les représentations de Tychès/Fortuna, la déesse des villes syriennes, elle s’associait à la grande déesse Astarté dans la maîtrise des villes et de ses habitants, dans la maîtrise de la destinée humaine, devient la parèdre du dieu-père et du dieu fils dans certaines cités; la déesse gréco-syrienne aux traits orientaux paraît sur les nos 25, 27 et 26 comme étant la déesse des villes portuaires de Tyr et de Césarée et sous les traits de la Vénus Héliopolitaine. Concernant, Eros, il était le dieu-fils préféré de la déesse, figuré sous son aspect enfantin accompagnant la grande déesse sur plusieurs dizaines de représentations dont les nos 59, 68,69, 70,71,72, 73, 86, 91. Il figurait seul dans plusieurs attitudes libres, sans prototype défini selon le plaisir de l’artisan comme le montrent les nos 23, 27, 37,39 . Zeus/Jupiter, en reprenant en Syrie le contrôle du monde cosmique, astral et humain sous les Séleucides et les empereurs romains, s’identifia sans peine aux grands dieux suprêmes et cosmiques, les Baals syro-phéniciens Hadad, Baalshamim ou Bêl, pour devenir Jupiter Héliopolitain, le dieu astral et cosmique qui, en reprenant son aspect archaïque ancestral, conquit le monde gréco-romain. Le dieu-père syro-phénicien fut à certain moment dépassé par la déesse astrale, qui régnait seule sur tout le monde humain sauf que son rôle avait pris un nouvel essor à l’époque romaine devenant le maître suprême du monde cosmique et humain, le grand régulateur du monde comme le fut Zeus/Jupiter héliopolitain. Les figurations de Jupiter Héliopolitain sont syriennes à cent pour cent, sans aucune influence grecque comme le montrent les nos 6 ,7, 8, 9 10, 11, 12 et 13 Apollon dieu archer et dieu oraculaire, associé aux dieux guerriers syro-phéniciens locaux de Chypre Nergal et Reshef dès la colonisation de l’île par les Phéniciens au IX-VIIIe siècle av.J.C., devient sous l’empire romain, le dieu du soleil, vénéré en Syrie, devenant ainsi l’hypostase des grands Baals syro-phéniciens Baalshamim et Hadad et figurait sous un aspect engainé auprès des dieux Hiérapolitains et Hélopolitains. Les figurines le représentant étaient travaillées selon le concept et le style grec comme le montre la figurine d’Isriyé, portant le no 1 Héraclès, dont les diverses légendes et mythes le rapprochaient de Melqart de Tyr, le dieu-fils et le parèdre d’Astarté, fut honoré en Syrie pour sa force physique et son héroïsme incarnant le dieu mourant et renaissant, le dieu qui procurait la victoire et le salut contre la mort ; il figurait sur les statuettes selon les types iconographiques classiques sans aucune influence syrienne sauf pour le no 1 qui rappelle les figurations des dieux sémitiques, brandissant de la main droite la massue levée près de la tête. Dionysos figuraient sous les traits grecs, selon les types classiques déjà connus, ces représentations étaient peu nombreuses bien qu’il était un des grands dieux de l’histoire des religions . Les représentations d’Adonis n’étant pas liées à un type iconographique connu du dieu, il me semble que le type fut élaboré à Sidon selon des critères syriens comme la présence d’un phallus sur la base qui rappelle son rôle de dieu de la fertilité et de la semence, la chevelure frisée et le visage rond de la figurine no 1 rappelant son origine orientale, le modèle du manteau porté en biais sur le torse ne se trouvant sur aucun des documents iconographiques connus.

Vénus, deuxième planète du système solaire, souvent appelée sœur de la Terre, car présentant des caractéristiques de taille et de masse similaires, est fort différente de notre planète. En effet, son atmosphère est beaucoup plus dense et dynamiquement active que celle de la Terre. Dans ce travail, nous nous concentrerons sur la région s'étendant de 70 km à 180~km d'altitude :la mésosphère et la basse thermosphère.<p><p>SOIR, acronyme de Solar Occultation in the InfraRed, est un instrument russo-franco-belge embarqué à bord de la mission Venus Express de l'Agence Spatiale Européenne. Il utilise un réseau à échelle comme élément diffractant. La plage de nombre d'onde mesurable par SOIR s'étend de 2200 cm-1 à 4400 cm-1, ou 4.3 µm à 2.2 µm en longueur d'onde. Les ordres de diffraction utiles varient de 101 à 194. Un filtre acousto-optique - AOTF - est utilisé comme passe-bande pour sélectionner les ordres de diffraction. La résolution de l'instrument varie de 0.13 à 0.24 cm-1.<p><p>Du fait d'un temps de développement raccourci, presque toutes les calibrations de l'instrument ont dû être réalisées en vol. Elles comprennent les calibrations relatives au réseau à échelle (angle exact de Blaze et fonction de Blaze), au détecteur (non-uniformité pixel à pixel, courbe de sensibilité spectrale, relation entre les pixels et les nombres d'onde, résolution de l'instrument, intervalle d'échantillonnage spectral, rapport signal sur bruit, background thermique) et à l'AOTF (relation entre la radio-fréquence d'excitation de l'AOTF et les nombres d'onde, fonction de transfert de l'AOTF). L'approche et la réalisation de ces différentes calibrations sont présentées dans le présent travail. Les caractéristiques de l'instrument y sont également décrites.<p><p>Un algorithme d'inversion spectrale a été développé pour le cas spécifique de SOIR. Tenant compte du mode de mesure, l'occultation solaire, la méthode de la pelure d'oignons a été implémentée dans un algorithme dit de l'Estimation Optimale. Cette méthode permet d'inverser l'ensemble des mesures spectrales en une fois, et également d'en tirer d'autres informations, comme l'amélioration de certaines caractéristiques instrumentales. Les paramètres qui sont ajustés au sein de l'algorithme sont la densité de la ou des espèces absorbant dans la région spectrale concernée, la température, les paramètres de la ligne de base, qui permettent de déterminer les caractéristiques des aérosols, le déplacement Doppler des raies qui trouve principalement son origine dans la vitesse de déplacement du satellite, et l'amélioration de certaines calibrations. Une étude de sensibilité des différents paramètres de l'algorithme est également présentée, ainsi qu'une évaluation des erreurs instrumentales systématiques.<p><p>Dans l'ensemble des spectres enregistrés durant les 4 premières années de la mission, des profils verticaux de CO2, CO, H2O, HDO, SO2, H2SO4, HCl et HF ont été obtenus. Des valeurs limites de densité de OCS, H2CO, O3 et CH4 ont également été calculées. <p><p>Les résultats concernant le dioxyde de carbone sont développés dans le texte. Des profils verticaux de CO2 s'étendant de 70 km à 180 km d'altitude sont analysés en profondeur. Ils sont comparés aux profils dits hydrostatiques, et des hypothèses quant à la dynamique agissant au niveau des deux terminateurs de Vénus sont formulées.<p>/<p>Venus, second planet of the solar system, is often seen as the sister planet of the Earth. In terms of size and mass, they are indeed very similar, but the Venus atmosphere is much thicker and active. The altitude region extending from 70 km to 180~km is studied in this thesis, namely the mesosphere and the lower thermosphere.<p><p>SOIR, which stands for Solar Occultation in the InfraRed, is a Russian / French / Belgian instrument flying on board of the Venus Express (VEX) spacecraft of the European Space Agency. The diffracting device of SOIR is an echelle grating. The wavenumber region studied ranges from 2200 cm-1 to 4400 cm-1, or 4.3 µm to 2.2 µm in wavelength. The diffraction orders used with SOIR vary from 101 to 194. To select the required echelle grating diffraction order, an Acousto-Optical Tunable Filter - AOTF - is located after the entrance slit of the instrument. The instrument resolution varies from 0.13 to 0.24 cm-1.<p><p>SOIR was developed in a very short time. Thus, virtually all the calibrations had to be made in-flight. These concern the echelle grating (exact Blaze angle computation, Blaze function), the detector (pixel-to-pixel non-uniformity, spectral sensitivity curve, pixel-to-wavenumber relationship, instrument resolution, spectral sampling interval, signal-to-noise ratio, thermal background) and the AOTF (wavenumber to AOTF frequency relation, AOTF transfer function). The procedure for and the computation of these calibrations are described in this work, as well as the instrument characteristics.<p><p>A spectral inversion algorithm was developed specifically for the SOIR measurement technique: the solar occultation. The onion peeling method is implemented using the Optimal Estimation Method. It allows the inversion of the spectral data in one go, and also the enhancement of some instrumental characteristics. The algorithm variables are the densities of the species absorbing in the diffraction order, the temperature of the atmosphere under study, the spectral background parameters, that allow the determination of the Venus aerosols characteristics, the Doppler shift (mainly linked to the shift induced by the satellite displacement), and the improvement of some instrumental calibrations. A sensitivity study on the algorithm parameters is also presented, and the instrumental systematic errors are investigated.<p><p>Vertical profiles of CO2, CO, H2O, HDO, SO2, H2SO4, HCl and HF are derived from the spectra measured during the first 4 mission years. Upper limits on OCS, H2CO, O3 and CH4 have also been calculated. <p><p>We focus on the carbon dioxide results in the present study. A selection of vertical profiles extending from 70 km to 180 km are analyzed in details. They are compared to the hydrostatic profiles, and propositions concerning the terminators' dynamics are formulated.<p> / Doctorat en Sciences de l'ingénieur / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Les corps planétaires sans champ magnétique intrinsèque, tels que Mars et Vénus, mais possédant une atmosphère, possèdent une queue magnétosphérique comme celle observée à l'arrière des comètes. Ces queues magnétosphériques sont le résultat de l'interaction directe entre le vent solaire (plasma constitué d'ions et d'électrons éjectés par le Soleil) et l'ionosphère de ces planètes. Une étude comparative de ces deux planètes est aujourd'hui possible. En effet, ASPERA-3 à bord de Mars Express (MEX) est actuellement en orbite autour de Mars et ASPERA-4, réplique d'ASPERA-3, à bord de Venus Express, en orbite autour de Vénus depuis Avril 2006. Ces expériences, construites en partenariat international avec une participation importante du CESR, donnent la possibilité d'étudier et de comparer, au moyen d'une instrumentation identique, l'interaction des deux planètes avec le vent solaire. Il est maintenant admis qu'en l'absence d'obstacle magnétique efficace, comme c'est le cas sur la Terre, protégée par sa magnétosphère, les atmosphères des planètes telles que Mars et Vénus sont soumises à une érosion intense au contact du vent solaire. Les modèles prédisent un effet cumulé très important à l'échelle de milliards d'années, potentiellement capable de dissiper une atmosphère primitive dense, nécessaire au maintient de l'eau sous forme liquide. Cependant, les mesures récentes de MEX montrent que si les échappements de l'atmosphère résultant de cette interaction sont importants, ils ne peuvent probablement pas expliquer la disparition des océans primitifs de Mars. A I'origine, Vénus devait également être recouverte d'eau, mais cette dernière s'est évaporée et le peu qu'il en reste (sous forme de vapeur) continue de s'en échapper comme en témoignent les taux d'échappement actuels d'hydrogène et d'oxygène calculés à partir des mesures de VEX. Cette thématique, qui nécessite d'aborder les planètes en tant que systèmes, constitués d'enveloppes en interaction mutuelle, avec à leur sommet le vent solaire, est fondamentale pour comprendre l'évolution des planètes tellurique en référence à la Terre. 1) Le problème “planétologique“ Il consiste à étudier de façon spécifique l'échappement des ions planétaires de Mars et Vénus. La résolution de ce problème passe par l'étude de la structure de cette interaction du vent solaire avec la planète ou plus précisément du couplage entre un vent de plasma rapide, sans collision, et un gaz neutre via des processus d'ionisation. En effet, cette interaction conduit à la formation d'un sillage rempli d'ions d'origine atmosphérique. La comparaison des environnements ionisés des deux planètes a révélé des similitudes et des différences dans les diverses régions plasma qui les entourent. Le calcul des taux d'échappement – ici échappement causé par l'interaction avec le vent solaire – permet de quantifier la perte atmosphérique et de mieux comprendre le rôle de ce type d'échappement dans la disparition de l'eau sur Mars et Vénus. 2) Le problème “physique“ Il consiste à étudier les mécanismes physiques responsables de l'échappement du matériel planétaire. L'étude de l'accélération des ions en fonction de différentes régions magnétosphériques révèle des différences à l'origine de la répartition spatiale et énergétique des différents ions, observés dans les queues de Mars et Vénus. Les mécanismes d'accélération agissant dans la région centrale de la queue, la plasma sheet sont dus à la forte tension magnétique jxB et à un champ électrique de polarisation. La seconde région, plus externe est le siège d'une accélération par le champ électrique interplanétaire et à un champ électrique de séparation de charge

Depuis la découverte en 1983 par Allen et Crawford de l'émission infrarouge nocturne de Vénus observable dans quelques fenêtres spectrales, son origine et son intérêt scientifique a été amplement démontrée. L'opacité du dioxyde de carbone est en effet suffisamment basse dans certaines fenêtres spectrales étroites pour permettre au rayonnement thermique issu des couches profondes (de 25 à 40 kilomètres d'altitude) et chaudes (400-500 K) de l'atmosphère de la planète de parvenir jusqu'à un observateur. Ces émissions, et en particulier celles situées dans la fenêtre spectrale située entre 2,2 et 2,5 µm, fournissent un moyen unique d'étudier la partie de l'atmosphère de Vénus située sous les épaisses couches nuageuses, en particulier sa composition grâce à la présence de bandes d'absorption de composés mineurs dont les profils verticaux moyens ont pu être mesurées, tels que CO, OCS, H2O ou encore SO2. L'étude des variations locales de ces composés mineurs est riche d'enseignements potentiels, tant sur le plan de la dynamique atmosphérique profonde que sur celui de la compréhension de la chimie de l'atmosphère - notamment du cycle du soufre - ou même de la possible activité géologique de la planète (par détection des émission de vapeur d'eau en provenance de volcans).<br />Le début de la mission spatiale Venus Express, première mission spatiale dédiée à cette planète depuis la découverte de l'émission infrarouge nocturne, et notamment les données attendues du spectro-imageur VIRTIS ont donc motivé un travail préparatoire qui a fait l'objet de cette thèse. Grâce à l'acquisition de spectres obtenus avec le spectro-imageur SpeX à l'Infrared Telescope Facility d'Hawaii, nous avons disposé de données analogues à celles attendues de la part de l'instrument VIRTIS-H sur le plan de la résolution spectrale (R ~ 2000). Ces observations furent menées au cours de trois campagnes<br />lors des périodes de quadrature favorables à l'observation de Vénus, en février 2003, août 2004 et novembre 2005. Par la suite, grâce au modèle numérique de transfert radiatif développé par Bruno Bézard et simulant les spectres de l'émission nocturne de Vénus, nous avons développé des algorithmes permettant d'associer rapidement à un spectre donné divers paramètres atmosphériques compatibles avec les observations (abondances et gradients verticaux d'espèces minoritaires à une altitude donnée, rapport isotopique de la vapeur d'eau, opacité nuageuse inférieure).<br />Nous présentons ensuite les résultats obtenus, parmi lesquels la confirmation de l'enrichissement déjà soupçonné en monoxyde de carbone aux moyennes et hautes latitudes. Des variations anti-corrélées du sulfure de carbonyle ont également été détectées. Une variabilité associée des gradients verticaux de ces deux espèces a pu aussi être mesurée. Ces résultats ont en outre reçu une interprétation dynamique qualitative, basée sur la circulation verticale générale de l'atmosphère. De nouvelles contraintes plus précises concernant l'abondance globale en vapeur d'eau et son rapport isotopique ont également pu être dérivées.<br />Enfin, la dernière partie de ce mémoire porte sur l'analyse par des méthodes semblables des premières données issues de l'instrument VIRTIS, montrant ainsi l'applicabilité de nos méthodes et confirmant certains des résultats obtenus précédemment, ainsi que sur les perspectives futures, conciliant études spectroscopiques des composés mineurs et interprétation dynamique de leurs variations grâce aux modèles de circulation générale.

Vénus, bien que de taille et de masse très similaire à la Terre, se révèle en fait un monde infernaloù la température de surface atteint 700 K et la pression s’élève à 92 bars. De plus, l’atmosphèreest principalement composée de dioxyde de carbone (à plus de 90 %). Bien que le corps solide aitune période de rotation très lente et rétrograde, l’atmosphère est elle en superrotation avec unepériode de quatre jours environ au sommet des nuages, avec des vents zonaux pouvant atteindre100 m/s. Observée dans le visible, Vénus ne laisse pas voir sa surface, cachée sous d’épais nuagesd’acide sulfurique qui couvrent en permanence l’intégralité de la planète. Ces nuages jouent unrôle très important dans l’atmosphère vénusienne car ils sont fondamentaux dans le bilan radiatifde la planète de par leur opacité et leur albédo élevé mais aussi dans les cycles chimiques denombreuses espèces, notamment celui du soufre.Arrivée en orbite en avril 2006, la mission européenne Venus Express avait pour objectif d’étudieren détail l’atmosphère de la planète. Parmi ses instruments se trouvait le spectromètre SPICAVdont le canal infrarouge permettait de mesurer le degré de polarisation linéaire de la lumièrediffusée par les nuages. Cette thèse vise à l’exploitation de données acquises par SPICAV-IR quia fonctionné jusqu’à la fin de la mission Venus Express en 2014. Nous présentons la planète Vénuset plus particulièrement les propriétés des nuages qui l’entourent. Nous nous intéresseronsà la polarisation produite par la diffusion de la lumière dans les nuages avant d’expliquer commentSPICAV-IR la mesure. Nous présentons notre modèle de transfert de rayonnement prenanten compte la polarisation et nous analyserons les gloires observées par SPICAV-IR afin de caractériserles propriétés des nuages. Enfin, nous nous intéresserons à la variabilité spatiale des brumessituées au dessus des nuages. / Venus is quite similar to Earth in terms of mass and radius, but it appears to be a hellish planetwith surface temperature reaching 700 K and pressions up to 92 bars. The atmosphere is mostlycomposed of carbon dioxyde and despite a slow retrograde rotating solid body, the atmosphereis in superrotation with a period of about four days and zonal winds reaching 100 m/s at cloudtop level. In visible light, the surface is always hidden by thick decks of clouds mostly madeof sulfuric acid. These clouds are very important in venusian climate as they play a key role inthe radiative balance of the planet because of their opacity and their high albedo and also in thechemical cycles of sulfur especially.In orbit since 2006, the European space agency’s probe Venus Express had the objective tostudy the atmosphere and clouds of Venus. Amongst its instruments was the SPICAV spectrometerwhich infrared channel had the ability to measure the degree of linear polarisation fromthe light scattered by the clouds. This thesis aims to study these observations acquired by SPICAVIRuntil the end of the mission in 2014.We will introduce the planet Venus with a particular focuson the cloud layers. We will then cover the principles of the polarisation of light through scatteringby cloud particles before we introduce the measurement of polarization by our instrument.We also introduce the radiative transfer model taking into account polarization and apply it tothe observations of a phenomenon called glory which allows to characterize the properties of thecloud droplets. We will then invesigate the variability of the haze layers lying above the maincloud deck.

Le transit de Vénus devant le Soleil est un événement rare et l’occasion unique pourétudier la réfraction de la lumière du Soleil à travers l’atmosphère, afin de déterminer les propriétésatmosphériques de la planète et en particulier la structure thermique de la haute atmosphère.L'objectif de cette thèse a été la modélisation de cette réfraction lors du passage devant le Soleilqui a eu lieu les 5-6 juin 2012, modèle dont les résultats ont pu être comparés aux données de lamission Venus Express.La première partie est consacrée à l’analyse des images des satellites qui a permis lacréation de courbes de lumière en fonction de la latitude de l’auréole qui serviront de référencepour les modèles. L’étude de l’atmosphère a d’abord été réalisée par une approche isotherme(théorie de Baum et Code,1953). Le modèle a ensuite été affiné en simulant trois couchesisothermes concentriques établies grâce à l’analyse préalable des données SPICAV/SOIR deVenus Express. Pour finir, le dernier modèle développé pour l’étude de l’auréole est un modèlemulticouche concentrique à très haute résolution verticale. Ce modèle a permis d’obtenir un profilvertical de densité en fonction de la latitude, ainsi que l’altitude du tau = 1 (le long de la ligne devisée) induite par les aérosols. Ces données ont ensuite été ensuite utilisées pour générer descartes 2D de température en fonction de la latitude et de l’altitude, que nous comparons auxdonnées d’occultation solaire de la mission Venus Express. Cette étude a également permis dedéterminer de façon indépendante l’échelle de hauteur des aérosols et leur chromaticité dansl’atmosphère de Vénus.Dans un second temps, l’étude de la courbe du transit de 2004 a été menée conjointementavec le Dr. Andréa Chiavassa afin de mettre en évidence l’impact de la granulation stellaire sur lescourbes de transit exoplanétaires. / The transit of Venus across the Sun is a rare and unique opportunity to study therefraction of sunlight through the atmosphere, called the "aureola", and determine the atmosphericproperties of the planet and in particular the thermal structure of the upper atmosphere. Theobjective of this thesis was the modeling of this refraction effect at terminator during the passageacross the Sun which took place on June, 5-6 2012, and a comparison with data obtained in thesame region during the Venus Express mission.The first part is devoted to the analysis of data from an Earth-orbiting solar observatory thatallowed the creation of individual aureola light curves according to latitude, that were used as amodeling reference. The study of the refracting atmosphere was first carried out by an isothermalapproach (Baum and Code (1953) theory). The model was then refined by simulating threeconcentric layers based on prior analysis of Venus Express/SPICAV-SOIR vertical density profiledata obtained simultaneously on June 6, 2012. Finally, the complete model developed for thisstudy is a concentric layered model with sub-kilometer vertical resolution. This model has allowedus to retrieve from individual aureole lightcurves a density vertical profile function of the latitudeand the tau = 1 altitude of slanted opacity along the line of sight, induced by mesospheric aerosols.These data were subsequently used to generate temperature maps in 2D function of latitude andaltitude, we compare the solar occultation data from the Venus Express mission (SOIR). This studyalso determined independently the scale height of aerosols and the chromaticity in the atmosphereof Venus.A separate, additional study on 2004 Venus transit data was conducted jointly with Dr.Andrea Chiavassa to highlight the impact of the stellar granulation on exoplanetary transit curves inextrasolar systems

Les conditions à la surface de Vénus sont infernales : température de plus de 400 C, pression atmosphérique 90 fois celle sur Terre dans une atmosphère composée à 96 % de dioxyde de carbone. Une particularité de cette planète est la couche opaque nuageuse de 20 km d'épaisseur qui couvre toute la planète. Les nuages ont un rôle crucial pour le transfert de rayonnement, la dynamique atmosphérique, dans le cycle de certaines espèces chimiques comme le soufre et plus généralement pour le climat de Vénus. Malgré de nombreuses missions spatiales consacrées à cet astre depuis 1961, il y a peu de mesures in-situ. Les couches basses des nuages sont diciles à étudier par satellite, par conséquent il existe encore de nombreuses questions au sujet des nuages : leurs propriétés et leurs impacts radiatifs, dynamiques et chimiques sont mal contraints. Composées majoritairement d'acide sulfurique en solution, les particules sont supposées sphériques et liquides et composent des nuages étalés verticalement entre 50 et 70 km d'altitude environ, entourés par des brumes entre 30 et 50 km et au-dessus de 70 km. Les gouttelettes ont été classées, d'après des observations, en trois modes en fonction de leur taille et de leur composition : les modes 1 et 2 respectivement pour les petites (r = 0.2 μm) et moyennes particules (r = 1.0 μm), et un troisième mode qui contiendrait les plus grandes particules (r = 3.5 μm). Ce dernier mode, qui a été détecté par la sonde Pioneer Venus, demeure de composition et d'existence incertaines, et il n'est pas pris en compte dans notre étude. Afin de compléter et de mieux comprendre les données obtenues par l'observation spatiale, un modèle modal de microphysique, nommé MADMuphy (Modal Aerosol Dynamics with Microphysics), a été développé. L'objectif est d'intégrer MAD-Muphy dans le modèle de climat global vénusien (IPSL-VGCM), il faut donc limiter le nombre de variables que le VGCM doit suivre dans le temps et l'espace (également appelé traceurs). La méthode des moments est déjà utilisée dans les GCM de Titan et de Mars et constitue un bon compromis entre la précision des résultats et le temps de calcul. MAD-Muphy est donc basé sur cette représentation pour une pression et une température dé nies pour une couche de l'atmosphère (ou 0D). La thèse présentée ici détaille le développement des expressions mathématiques des équations de la microphysique avec les moments, présente le nouveau modèle MAD-Muphy ainsi que les hypothèses qui ont été nécessaires pour son développement. Tout d'abord, nous déterminerons le temps caractéristique de chaque processus microphysique et nous étudierons leur comportement en 0D. Ensuite, nos résultats seront comparés avec ceux du modèle sectionné SALSA en 0D. / The conditions on the surface of Venus are infernal: temperature of more than 400 C, 90 times the Earth's atmospheric pressure in an atmosphere composed of 96 % of carbon dioxide. A distinctive characteristic of this planet is the 20 km thick opaque cloud layer, which enshrouds the planet. Clouds have a crucial role in radiative transfer, atmospheric dynamics, in the cycle of some chemical species like sulphur and more generally in the climate of Venus. Despite the numerous space missions devoted to this object since 1961, there are few in-situ measurements. The lower cloud layers are di cult to study by satellite, so there are still many questions about clouds: their properties and their radiative, dynamic and chemical impacts are poorly constrained. Predominantly composed of sulphuric acid solution, the particles are supposed to be spherical and liquid and compose the clouds that are vertically spread between approximately 50 and 70 km of altitude, surrounded by hazes between approximately 30 and 50 km and above 70 km. Based on observations the droplets have been classied into three modes according to their size and composition: modes 1 and 2 respectively for small (r = 0.2 μm) and medium particles (r = 1.0 μm), and a third mode that would contain the largest particles (r = 3.5 μm). The latter mode, which has been detected by the Pioneer Venus probe, remains uncertain in composition and existence, and is not taken into account in our study. To complete and better understand the observational data, a modal microphysical model, called MAD-Muphy (Modal Aerosol Dynamics with Microphysics), has been developed. The goal is to integrate MAD-Muphy into the venusian global climate model (IPSL-VGCM), so we must limit the number of variables that the VGCM must follow in time and space (also called tracers). The moment method is already used in the Titan and Mars GCMs and is a good compromise between the accuracy of the results and the computation time. MAD-Muphy is the refore based on this representation for a pressure and a temperature of one atmospheric layer (or 0D). The thesis presented here details the derivation of the mathematical expressions of the microphysical equations with moments, presents the new MAD-Muphy model as well as the hypotheses that were necessary for its development. We will first determine the characteristic timescale of each microphysical process and we will study their behaviour in 0D. Then, our results will be compared with those of the SALSA sectional model in 0D.