Éditeur(s) : Edp Sciences S A
Résumé : A study on nitrogenous and phosphorous waste production in European seabass (Dicentrarchus labrax) was carried out in a flow-through land-based farm. The main objectives were (i) to calculate nitrogenous (N) and phosphorous (P) waste production (particulate and dissolved) from in situ measurements for different rearing ponds with specific fish biomasses, fish sizes and flow rates, (ii) to establish nitrogenous and phosphorous waste production budgets, ratios and equations, and (iii) to compare, for the whole farm, in situ measurements to estimate N and P waste production from waste equations. Waste production was manifest by an increase in concentrations of total ammonia nitrogen, total Kjeldhal nitrogen, particulate nitrogen, dissolved phosphorus and total phosphorus concentrations in the outlet water compared to the inlet water for both batches and whole farm. However, no production of nitrite or nitrate was observed. In our budgets, the N and P amounts from biomass gains and wastes were explained by the N and P derived from feed over the range 83.9-105.2 % and 66.5-104.6 % respectively, depending on the fish batch. Values were respectively 103.4 and 87.5 % for the same calculations in the farm. When the whole-farm waste production was calculated from previous equations derived from batches, and then compared with the measured data, the percentages of recovery (estimated by the ratio predicted data/measured data) were 88 and 94 % for total-N and total-P respectively.
L'étude de la production des déchets (azote et phosphore) d'une ferme de production de bars (Dicentrarchus labrax) est réalisée. Cette étude à pour objectif (i) de mesurer in situ la production des déchets azotés et phosphores sous forme particulaire et soluble, pour différents bassins d'élevage présentant des caractéristiques variables en terme de biomasse de poisson, de taille des poissons, de débit de l'eau de renouvellement, (ii) d'établir des équations de production de déchets à partir des données précédemment acquises, (iii) de comparer, pour l'ensemble des rejets au niveau de la ferme, les résultats obtenus par des mesures in situ, d'une part, et à l'aide des équations, d'autre part. La production de déchets se traduit par une augmentation des concentrations de l'azote particulaire, de l'azote ammoniacal, de l'azote organique dissous, ainsi que du phosphore particulaire et dissous. Aucune augmentation des nitrates et nitrites n'est observée. L'établissement des budgets d'azote et de phosphore permettent de rendre compte, selon les bassins, du devenir de 88,2 à 105,2 % de l'azote et de 66,2 à 104,6 % du phosphore introduits dans les bassins sous forme de nourriture en granulés. L'étude des budgets réalisée par les deux méthodes (mesures in situ et utilisation des équations) montre que les budgets établis à l'aide des équations rendent compte respectivement de 88 et 94 % de récupération de l'azote et du phosphore. Ces résultats sont respectivement de 103,4 et 87,5 % lorsqu'ils sont établis par des mesures in situ.
Aquatic Living Resources (0990-7440) (Edp Sciences S A), 1998-07 , Vol. 11 , N. 4 , P. 247-254

Droits : 1998 Published by Elsevier SAS
http://archimer.ifremer.fr/doc/1998/publication-872.pdf
DOI:10.1016/S0990-7440(98)89007-4
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/872/

Résumé : Ce travail de thèse est consacré à l’étude d’équations d’évolution et d’équations différentielles à argument constant par morceaux. L’étude des équations différentielles à argument constant par morceaux est un domaine important car ces équations ont la structure de système dynanmique de longueur constante. La continuité des solutions conduit à une relation de récurrence entre les valeurs de cette dernière entre les points n et n+1, où n est un entier relatif quelconque. Par conséquent les équations différentielles à argument constant par morceaux combinent à la fois les propriétés des équations différentielles et des équations aux différences. Nous étudierons l’existence de solutions presque automorphes et S-asymptotiquement omega-périodiques d’équations d’évolutions et d’équations à argument constant par morceaux. L’étude de solutions presque automorphes et S’asymptotiquement omega periodiques est motivé par le fait que ces fonctions généralisent celle des fonctions périodiques. Nous obtiendrons donc des résultats concernant l’existence et l’unicité de solutions presque automorphes et S asymptotiquement omega périodiques de plusieurs équations d’évolutions. Cette problématique sera notamment étudiée dans le cadre des équations d’évolutions appartenant à la classe des équations différentielles à argument constant par morceaux.
This thesis deals with the study of evolution equations and differential equations with piecewise constant argument. Studies of such equations were motivated by the fact that they represent a hybrid of discrete and continuous dynamical systems and combine the properties of both differential and differential-difference equations. We study the existence of almost automorphic solutions and S asymptotically omega periodic solution of evolution equations and differential equations with piecewise constant argument. The study of almost automorphic and S asymptotically omega periodic functions is motivated by the fact that these functions generalize the concept of periodic functions. Therefore, we obtain results about existence and unicity of almost automorphic and S asymptotic omega periodic solution of evolution equations. We will study this problem considering evolution equations who belong to a class of differential equation with piecewise constant argument.

http://www.theses.fr/2013AGUY0599/document

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : This work is devoted to the theoritical research and to the numerical calculus of weak solutions (in the sens of generalized functions) for the non linear transport equation((∂u)/(∂t))(x,y,t)+a(x,y,t)((∂f(u))/(∂x))(x,y,t)+b(x,y,t)((∂g(u))/(∂y))(x,y,t)=0 pour t>0with the initial condition u(x,y,0)=u₀(x,y) where the functions {(x,y,t)→a(x,y,t)} and {(x,y,t)→b(x,y,t)} belong to L^{∞}(R²×R⁺) (but can be discontinuous), the functions f and g are smooth and monotonous, the function {(x,y)→u₀(x,y)} belongs to L^{∞}(R²). We recall the necessary notions on nonlinear generalized functions for introducing their tensorial product. The main results (to determine the weak solutions) are sufficient conditions so that, when a sum of généralized functions (like Heaviside or Dirac products) is associated with zero, each terms of the sum is equal to zero. Thanks to these theoretical results, we can solve the Riemann problem with the help of a solver written like tensorial product of Heaviside functions (or like a sum of tensorial product of Heaviside functions) in order to obtain the weak solutions. These weak solutions allow to develop two dimensional numerical Godunov type schemes. Then, numerical tests are performed which give a comparison between the results obtained by these 2D schemes and the ones of the splitting method. These tests prove that the 2D numerical schemes are as reliable as the ones obtained by splitting. They are also more simple in their expression. Moreover, a more detailed comparative study of the two types of numerical schemes show that the 2D schemes are far less expensive in the linear case as well as in the non linear case. They are stable for the L^{∞} norm, unlike the splitting schemes. At least some perspectives as well as an existence theorem of a strong solution "almost eveywhere" for linear hyberbolic systems are studied.
Nous nous intéressons à la recherche et au calcul numérique de solutions faibles (au sens des fonctions généralisées) de l'équation de transport non linéaire((∂u)/(∂t))(x,y,t)+a(x,y,t)((∂f(u))/(∂x))(x,y,t)+b(x,y,t)((∂g(u))/(∂y))(x,y,t)=0 pour t>0complétée de la condition initiale : u(x,y,0)=u₀(x,y) où les fonctions {(x,y,t)→a(x,y,t)} et {(x,y,t)→b(x,y,t)} appartiennent à L^{∞}(R²×R⁺) (mais peuvent être discontinues), les fonctions f et g sont lisses et monotones, la fonction {(x,y)→u₀(x,y)} appartient à L^{∞}(R²). Des rappels sur les fonctions généralisées nous permettent d'introduire leur produit tensoriel. Un des résultats clés (pour déterminer ultérieurement les solutions faibles cherchées) donne des conditions suffisantes pour que, lorsqu'une somme de fonctions généralisées (de type produit d'Heaviside ou de Dirac) est associée à 0, chacun des termes de la somme est nul. Grâce à ces résultats théoriques, on résout le problème de Riemann 2D à l'aide d'un solveur s'écrivant comme produit tensoriel de fonctions type Heaviside (ou comme somme de produit tensoriel de fonctions type Heaviside) afin d'obtenir les solutions faibles. Ces solutions faibles permettent la construction des schémas numériques de type Godunov 2D. Nous les validons par des test numériques comparant les résultats obtenus par ces schémas 2D et ceux de la méthode du splitting. Ces tests montrent que les schémas numériques 2D sont aussi fiables que ceux par splitting, alors qu'ils sont plus simples dans leur écriture. Une étude comparative plus complète entre les deux types de schémas numériques montre de plus que les schémas 2D sont nettement moins coûteux à la fois dans les cas linéaire et non linéaire et qu'ils sont stables pour la norme L^{∞}, contrairement aux schémas par splitting. Enfin des perspectives ainsi qu'un théoréme d'existence de solutions fortes "presque partout" pour des systèmes hyperboliques linéaires sont abordés.
https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01487366

Droits : info:eu-repo/semantics/OpenAccess
tel-01487366
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Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : International audience
Wind energy production is very sensitive to turbulent wind speed. Thus rapid variation of wind speed due to changes in the local meteorological conditions can lead to electrical power variations of the order of the nominal power output, in particular when wind power variations on very short time scales, range at few seconds to 1 h, are considered. In small grid as they exist on islands (Guadeloupean Archipelago: French West Indies) such fluctuations can cause instabilities in case of intermediate power shortages. The developed analysis in [14] reveals three main classes of time series for the wind speed fluctuations. In this work, Probability Density Functions (PDFs) are proposed to fit the wind speed fluctuations distributions in each class. After, to simulate wind speed fluctuations sequences, we use a stochastic differential equation, the Langevin equation considering Gaussian turbulence PDF (class I), Gram–Charlier PDF (class II) and a mixture of gaussian PDF (class III). The statistical and dynamical properties of simulated wind sequences are close to those of measured wind sequences, for each class
ISSN: 0306-2619

hal-01527885
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DOI : 10.1016/j.apenergy.2012.05.007

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : 15 pages
A Stochastic Differential Equation appearing in the statistical theory of turbulence is extended in random environment by assuming that its two parameters are switched by an unobserved continuoustime Markov chain whose states represent the states of the environment. A Dirichlet process is placed as a prior on the space of the sample paths of this chain, leading to a hierarchical Dirichlet model whose estimation is done both on simulated data and on real data of wind speed measured at the entrance of a mangrove ecosystem.
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00455050

hal-00455050
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Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : International audience
In this paper we investigate solutions to the semi-linear wave equation in canonical form with non Lipschitz non-linearity and distributions or other generalized functions as data. To give a meaning to the Goursat problem with irregular data, we replace it by a biparametric family of problems. The first parameter turns the problem into a family of Lipschitz problems, the second one regularizes the data. Finally, the problem is solved in an appropriate algebra. We show that the solution is equal to the non-regularized one. In the examples, we take advantage of our results to give a new approach of the blow-up problem.
Differential Equations & Applications

Droits : info:eu-repo/semantics/OpenAccess
hal-00345090
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Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : 27 pages
Cascade Stochastic Differential Equation (SDE), a continuous time model for energy dissipation in turbulence, is a generalization of the Yaglom discrete cascade model. We extend this SDE to a model in random environment by assuming that its two parameters are switched by a continuous time Markov chain whose states represent the states of the environment. Moreover, a Dirichlet process is placed as a prior on the space of sample paths of this chain. We propose a Bayesian estimation method of this model which is tested both on simulated data and on real data of wind speed measured at the entrance of the mangrove ecosystem in Guadeloupe.
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00286131

hal-00286131
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Éditeur(s) : Université des Antilles Études caribéennes
Résumé : L’application de modèles macro-économiques à l’analyse et la conception de politique économique ainsi qu’à la maitrise des déséquilibres macro-économiques est encore à un stade précoce dans les petits états insulaires en développement. La présente étude tente de combler cette lacune en proposant un modèle macro-économique applicable à chacun de ces territoires et destiné à l’analyse, la prévision et l’impact de chocs sur leurs économies. La Dominique, petit État insulaire en développement de la Caraïbe, a été choisie comme étude de cas pour un tel exercice. Ce modèle s’appuie sur les techniques analytiques de la cointégration et du modèle à correction d’erreur. Les équations du modèle sont spécifiées et leur performance prévisionnelle évaluée. Une fois élaboré et estimé, ce modèle est ensuite utilisé à des simulations de chocs issues de scénarios alternatifs afin de fournir des enseignements sur la trajectoire future des principales variables économiques de ce pays. L’un des principaux scénarios de l’étude consiste à déterminer le taux de croissance économique que la Dominique devrait cibler pour atteindre l’objectif de réduction de la pauvreté de moitié d’ici à 2015 et ce, conformément aux Objectifs du millénaire pour le développement (OMD), et de déterminer la politique budgétaire et monétaire compatible avec cet objectif. Enfin, l’intérêt d’une telle étude réside dans le fait qu’elle peut servir à réaliser les cadrages macro-économiques des stratégies de réduction de la pauvreté. Sa flexibilité peut en faire un instrument de décloisonnement administratif, favorisant ainsi la discussion avec toutes les parties prenantes de l’élaboration des politiques économiques.
The application of macroeconomic models to analyse and conceptualize the economic policy, as well as controlling macroeconomic imbalances, is still at an early stage in small islands developing states. This article tries to fill in this gap by proposing a macroeconomic model for analyzing, forecasting, and testing the effects of shocks to the economy, applicable for each of these territories. The case of Dominica, a small island developing state of Caribbean area, has been approched. This model draws on the analytical techniques of cointegration and error correction. The single equations are specified and their forecasting performance is assessed. Then, the model is constructed and shock simulations are performed and different scenarios are developed to give further insight in the future path of the main economic variables.One of the main scenarios of this study will determine in comparison of Millennium development goals (MDG), the economic growth rate of Dominica which would help to attain the objective of reduction poverty in half by 2015, as well as the fiscal and monetary policy compatible with this goal. Finally, it helps to make macroeconomic frameworks for strategy reduction of poverty. Its flexibility serves to aid the discussion with all parties.

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
urn:doi:10.4000/etudescaribeennes.6283
http://journals.openedition.org/etudescaribeennes/6283

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : International audience
The purpose of our study is to model a geothermal reservoir. When geothermal reservoir are assumed to be composed of pure water, the transfer of mass and energy is classically described by two balance equations: mass balance equation and the energy balance equation. In addition to those equations, fluid velocity ist classically given by the Darcy law while thermodynamic properties, inferred from theoretical or empirical equations of state, are used to close the mathematical system. Once this system is closed, there exist different solutions. The first one is to solve for pressure and temperature with a variable switch to saturation in the two-phase region (e.g. TOUGH2). The second one is to solve for pressure and enthalpy to increase stability of phase transition between single and two-phase states (e.g. Hydrotherm). We adopted the second option and chose te use a splitting method to get rid of the complexity of coupling equations and a finite volume method for the spatial discretization. Selecting object-oriented languages, we developed a multi-language framework, combining Python, Fortran and a C++ implementation of IAPWS (from the freesteam project) including the supercritical equations, in porous media velocity is given by Darcy law and to close the system physical properties are determined by the IAPWS-IF97 thermodynamic formulation. We resolve the equations in pressure and enthalpy instead of pressure and temperature in order to increase stability and to handle easier the passage from a single-phase to a two-phase system. We solve the system by using a splitting method - to get rid of the complexity of coupling equations - and a finite volume method. We offer some freedom to users thanks to the implementation of several methods like explicit or implicit Euler, Runge-Kutta or BDF2 for time solvers or GMRES and BICGSTAB for the linear solver. We can handle several boundary conditions like no-flow - describing a boundary which can not exchange matter with the exterior - or like a mixed-therm condition - a Dirichlet condition to the pressure and a Dirichlet or an outflow condition to the temperature in order to describe a recharge or a discharge zone - ... We're developing a multi-language framework, combining Python, Fortran and the C++ implementation of IAPWS (from the freesteam project). All these languages are object-oriented. We've applied this simulation model to the dogger in Paris, France, to several one-dimensional systems and a two-dimensional one made by Coumou with the CSMP++ platform. The dogger is a reservoir exploited to produce heat by pumping water at 70 and reinjecting it in the reservoir at 40. In the one-dimensional systems we wanted to observe the process of heat transfer from a higher temperature boundary to a smaller one in a high-energy domain. The last simulation shows the natural convection of water in a fault. For every simulation we compared the solutions we found with an other code (TOUGH2 or CSMP++) and they agreed. The next step will be to model the geothermal plant in Guadeloupe, West Indies. It's the only place in France - and in the West Indies so far - producing electricity with the earth power. The temperature can reach up to 1000 and the pressure range is around a few hundreds MPa. In some surface zones we can see two-phase water at atmospheric pressure. In the 1980s Bouillante was a laboratory for France. Since 1995 Bouillante has given 30GWh electricity a year to the Guadeloupeans.
PROCEEDINGS, Thirty-Ninth Workshop on Geothermal Reservoir Engineering
Stanford, United States

Droits : info:eu-repo/semantics/OpenAccess
hal-00944133
https://hal-brgm.archives-ouvertes.fr/hal-00944133
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https://hal-brgm.archives-ouvertes.fr/hal-00944133/file/Copol.pdf

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : International audience
The full numerical simulation of turbulent flows in the context of industrial applications remains a very challenging problem. One of the difficulties is the presence of a large number of interacting scales of different orders of magnitude, ranging from the macroscopic scale to the Kolmogorov dissipation scale. In order to better understand and simulate these interactions, new algorithms of incremental type have recently been introduced, stemming from the theory of infinite-dimensional dynamical systems (see, e.g., the algorithms of Foias, Jolly et al. (1988), Foias, Manley and Temam (1988), Laminie et al. (1993, 1994), Marion and Temam (1989, 1990), and Temam (1990)). These algorithms are based on decompositions of the unknown functions into a large- and a small-scale component, one of the underlying ideas being to approximate the corresponding attractor. In the context of finite element methods, the decomposition of a solution into small- and large-scale components appears when we consider hierarchical bases (Yserentant, 1986; Zienkiewicz et al., 1982). In the present article we derive several estimates of the size of the structures for the linear and nonlinear terms which correspond to interactions of different hierarchical components of the velocity field, and also their time variation. The one-step time variation of these terms can be smaller than the expected accuracy of the computation. Using this remark, we implement an adaptive spatial and temporal multilevel algorithm which treats differently the small- and large-scale components of the flow. We derive several a priori estimates in order to study the perturbation introduced into the approximated equations. All the interaction terms between small- and large-scale structures are frozen during several time steps. Finally, we implement the multilevel method in order to simulate a bidimensional flow described by the Burgers equations. We perform a parametric study of the procedure and its efficiency. The gain in CPU time is significant and the trajectories computed by our multi-scale method remain close to the trajectories obtained with the classical Galerkin method.
ISSN: 0168-9274

hal-00730710
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00730710

Éditeur(s) : NRC
Résumé : Universal kriging was used to model the spatio-temporal variability in the acoustic density of tuna aggregations recorded during star echosounding surveys around moored fish aggregating devices (FADs) in Martinique (Lesser Antilles). The large-scale deterministic drift in the tuna spatial distribution was modeled using an advection-diffusion equation applied to animal grouping. Residuals from the drift were modeled as a random component with small-scale spatial correlation. An estimation variance formula was derived from this deterministic-statistical mixed model to assess the mean precision of density estimates of daytime tuna aggregation. The mean relative error obtained with our star design for daytime surveys was 24%. The methodology was applied to estimate daily maxima of tuna biomass around moored FADs during four monthly sea cruises. The daily peak of tuna biomass aggregated around moored FADs was 9 t on average (standard deviation = 4). Estimation variances for different survey designs were compared for optimizing sampling strategy.
La distribution spatiale d'agrégations de thons autour de dispositifs de concentration de poissons (DCP) ancrés a été étudiée en Martinique (Petites Antilles) au moyen de parcours acoustiques en étoile. Les densités acoustiques géoréférencées attribuées aux thons ont été analysées à l'aide d'un modèle de krigeage universel. Une tendance à large échelle a été identifiée dans la distribution spatiale des thons. Cette tendance a été modélisée de façon déterministe au moyen d'une équation d'advection–diffusion appliquée aux groupes d'animaux. Les résidus de la tendance ont été modélisés comme une composante aléatoire du modèle, spatialement corrélée à faible échelle. De ce modèle, qui contenant une composante déterministe et une composante statistique, a été déduite une formule permettant de calculer la variance d'estimation de la densité diurne moyenne de l'agrégation de thons autour des DCP. L'erreur relative moyenne commise sur l'estimation de la densité de thons lors d'un parcours en étoile diurne a été estimée à 24 %. Cette méthode a été appliquée afin d'estimer les maxima journaliers de biomasse de l'agrégation de thons observés lors de quatre campagnes en mer mensuelles successives autour des DCP ancrés. La biomasse maximale de thons agrégée autour des DCP ancrés durant une phase diurne était en moyenne de 9 t (écart type : 4). Les variances d'estimation obtenues avec différents parcours acoustiques ont été comparées afin d'optimiser la stratégie d'échantillonnage.
Canadian journal of fisheries and aquatic sciences (0706-652X) (NRC), 2008-06 , Vol. 65 , N. 6 , P. 1193-1205

Droits : 2008 National Research Council Canada
http://archimer.ifremer.fr/doc/2008/publication-4559.pdf
DOI:10.1139/F08-050
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/4559/

Éditeur(s) : Elsevier Science Bv
Résumé : Coastal and estuarine systems provide nursery grounds for many marine fish species. Their productivity has been correlated with terrigeneous inputs entering the coastal-estuarine benthic food web, thereby favouring the establishment of fish juveniles. Studies in these ecosystems often describe the nursery as a single large habitat without verifying nor considering the presence of contiguous habitats. Our study aimed at identifying different habitats based on macrozoobenthic communities and morpho-sedimentary characteristics and assessing the trophic interactions between fish juveniles and their benthic preys within these habitats. It included 43 sampling sites covering 5 habitats in which we described taxonomically and quantitatively the invertebrates and fish communities with stable isotopes and gut contents. It suggested that the benthic common sole Solea solea displayed feeding plasticity at the population level, separating the juveniles (G0) from the older fish (G1) into different "feeding sub-populations". Size-based feeding plasticity was also observable in the spatial occupancy of that species in the studied bay. The demersal pouting, Trisopterus luscus, equally used the different habitats but displayed low feeding plasticity across and inside each habitat. Stable isotopes proved to be powerful tools to study the spatial distribution of trophic interactions in complex ecosystems like the bay of Vilaine and to define optimal habitats for fish that use the coastal-estuarine ecosystem as nursery grounds.
Journal Of Sea Research (1385-1101) (Elsevier Science Bv), 2013-08 , Vol. 81 , P. 40-48

Droits : 2013 Elsevier B.V. All rights reserved
http://archimer.ifremer.fr/doc/00151/26226/24327.pdf
DOI:10.1016/j.seares.2013.03.013
http://archimer.ifremer.fr/doc/00151/26226/

Résumé : Cette thèse à pour objet l'étude théorique et numérique de solutions dans les équations aux dérivées partielles non linéaires de la physique, en particulier en dynamique des fluides. La présence de discontinuités dans les solutions de ces équations complique la compréhension mathématique des phénomènes mis enjeu et leur traitement numérique, notamment en vue de simulations informatiques . Nous étudions ces équations par une méthode de régularisation dans un espace fonctionnel approprié. Lorsque des schémas numériques construits par des méthodes différentes conduisent à des résultats identiques, ceci jusque dans leurs moindres détails, il semble alors naturel de s'interroger dans quelle mesure ces suites de solutions numériques constituent une approximation d'une solution des équations étudiées. Nous construisons des suites de solutions approchées à partir d'un schéma numérique original,stable et suffisamment simple pour démontrer que ses suites constituent une méthode asymptotique de Maslov au sens des distributions en dimension trois d'espèce. La technique de régularisation employée consiste à étendre les variables réelles du problème ne des variables complexes, ce qui nous permet de construire des familles de solutions particulières que l'on ramène au cas réel en faisant tendre un petit paramètre vers O. Les solutions physiques recherchées apparaissent alors comme valeurs au bord de fonction holomorphes. Nous illustrons les résultats obtenus par des applications en cosmologie dans les cadres Newtoniens et relativistes pour des systèmes sans pression, puis avec pression et auto-gravitation, ainsi que pour le système des gaz parfaits.
This thesis is devoted to the theoretical and numerical study of singular solutions appearing in nonlinear partial differential complicates the mathematical understanding of the phenomena under concem as well as their numerical treatment, in particular in view of computation. These equations are studied by a regularization method in an appropriate functional space. When completely different numerical methods give the same results up to the smallest details one can reasonably expect that these numerical results suggest the existence of a mathematical solution of theses equations. We construct sequences of approximate solutions from an original numerical scheme, which is stable and simple enough to prove that these sequences constitute a Maslov asymptotic method in three space dimension. The regularization technique in use consits in extending the real variables of the problem into complex ones, which perrnits to construct families of particular equations that we bring back to the real case by letting a small paramater tend to zero. The expected physical solutions appear as boundary values of holomorphie functions . Illustrations are given by applications to cosmology in the Newtorian and re1ativistic settings for pressure1ess fluid dynamics, then in presence of self-gravitation and pressure as weil as for the systemof ideal gases

http://www.theses.fr/2011AGUY0478/document

Éditeur(s) : HAL CCSD American Geophysical Union
Résumé : International audience
Rheological properties of mantle minerals and rocks at temperatures (T) appropriate to much of Earth's lithosphere have remained poorly constrained, even though past experimental studies on olivine single crystals and polycrystalline aggregates have quantified the high-temperature creep mechanisms (T > 1200 degrees C). Consequently, we have performed deformation experiments on crystals of San Carlos olivine at lower temperatures, from 900 degrees to 1200 degrees C, in triaxial compression along the [101](c) direction. The experiments were carried out at a confining pressure of 300 MPa in a high-resolution gas-medium mechanical testing apparatus at differential stresses of 100 to 500 MPa. Several samples were deformed at constant displacement rate and others at constant load, in order to provide insight into possible effects of work-hardening. Under the deformation conditions investigated, little evidence of work-hardening was observed. The data follow a power-law dependence on stress, as in previous high-temperature deformation studies. The samples were, however, considerably weaker than predicted by the experimentally determined high-temperature constitutive equation for olivine crystals of this orientation from the study of Bai et al. (1991). The mechanical behavior correlates instead with the weaker of the two mechanisms (flow laws) that contribute to the high-temperature constitutive equation. Thus, our experiments demonstrate that published high-temperature constitutive equations overestimate the strength of lithospheric mantle and that the transition to low-temperature creep occurs at lower temperatures than previously inferred. Citation: Demouchy, S., S. E. Schneider, S. J. Mackwell, M. E. Zimmerman, and D. L. Kohlstedt (2009), Experimental deformation of olivine single crystals at lithospheric temperatures, Geophys. Res. Lett., 36, L04304, doi: 10.1029/2008GL036611.
ISSN: 0094-8276

hal-00420070
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00420070
DOI : 10.1029/2008GL036611

Éditeur(s) : HAL CCSD Springer Verlag
Résumé : International audience
Algorithms issued from the NonLinear Galerkin method have been used in many situations and with different discretizations for the resolution of evolutionary nonlinear equations. The main idea of these methods is to use a splitting of the solution in order to model the equation. According to the splitting of the solution, a splitting of the equation is obtained. The modeling principle is to freeze terms which have a small time variation. In this work we use wavelet discretizations of the 2-D Burgers equations and compare the results with the hierarchical finite elements method. The numerical tests indicate that wavelets give better results than finite elements
ISSN: 0885-7474

hal-00383423
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00383423
DOI : 10.1007/s10915-004-4806-4

Éditeur(s) : Université du Littoral Côte d'Opale (Dunkerque)
Résumé : In the Bay of Biscay and Celtic Sea waters, hake is considered as genetically homogeneous and form a unique stock with identical meristic characteristics. The vertebral mean vary from 50,68 (vertebrae) during the first year of life to 51,11 (vertebrae) for adults. 0-group Merluccius display a rapid growth with significant interannual variability (0.71 mm.day-1 in 2001 versus 0.74 mm.day-1 in 2002). The spawning period occurs in April and the average length on the firth January following the hatching is of 17.3 cm (first seasonal check / increment on the sagittal otolith is located about 0.143 cm from the nucleus). At the end of the first year of life the average length is about 24 cm. The longevity of the species is important and growth parameters (L = 138,24 cm ; K = 0,132) explain natural mortality coefficient of M = 0.21. No difference for growth between male and female has been observed for this stock. The ratio total weight / eviscerated weight is equal to Fc = 1,086. Both male and female have same spatial and bathymetric distribution. Juveniles are found in deep waters (< 17 cm length) and move to coastal waters where they display an average length of (33 cm length). Longer individuals are found in nursery areas where they feed and grow then move to deeper areas to spawn. Nursery areas are numerous and located in the Celtic Sea and in the bay of Biscay. In the bay of Biscay, disturbances resulted from hydrondynamics affect the settlement on the nursery grounds particularly in the southern part of the bay. Diet composition varies with age. Juveniles feed mainly on crustaceans (Euphausia kroni). At the length of 23 cm, individuals feed strictly on fishes. Sizes of preys are proportional with sizes of predators and preys are composed mainly of species that feed and reproduce close to the bottom. Cannibalism has been observed for this specie, and increases with age notably in the northern part of the bay of Biscay and in the Celtic Sea. Main preys are 0-group juveniles. This specie is assumed to be a passive predator catching its preys when they come to feed in the bottom. Although they are punctual, these results have been obtained after studies on the evolution of sizes during the first year of life (daily increments measurements) and on the spawning period parameters (back-calculating). Average length on the firth January following hatching and the position of the first seasonal check on the otolith are based on observations of the sizes on the firth January following hatching (obtained with growth rates and spawning period parameters). The results are similar to those described in previous studies, nevertheless they have to be confirmed with growth and diet composition analyses. A long term study appear essential to determine biological and ecological parameters of this species for sustainable management of the stock.
Les alertes quant à la surexploitation du stock de merlu européen sont nombreuses et récurrentes. Seulement l'estimation du niveau réel de l'état du stock a toujours posé des problèmes du fait de certaines lacunes dans la connaissance de la biologie et de l'écologie de cette espèce. Dans les eaux du golfe de Gascogne et de la mer Celtique, le merlu européen fait partie de la même population génétique et possède les mêmes caractéristiques meristiques. Sa moyenne vertébrale est de 50,68 durant sa première année de vie et évolue pour se stabiliser à 51,11 chez l'adulte. La croissance du merlu durant sa première année de vie et très rapide mais présente une variabilité interannuelle significative (0,71 mm .J-1 en 2001 et 0,74 mm .J-1 en 2002). Sa période de ponte maximale se déroule au mois d'avril et sa longueur au premier janvier suivant sa naissance est de 17,3 cm (la première marque hivernale est positionnée à 0,143 cm du nucléus de la sagittae). Au terme de sa première année de vie le merlu atteint une longueur de 24 cm. Sa longévité est assez longue (23 ans environ) et ses paramètres de croissance (L = 138,24 cm ; K = 0,132) permettent d'estimer son coefficient de mortalité naturelle à M = 0,21. Il n'a pas été établi de croissance différentielle entre sexe chez le merlu dans ces eaux. Le rapport poids total / poids éviscéré a été estimé à Fc = 1,086. Mâles ou femelles, les merlus ont une même répartition spatiale et bathymétrique. En général, ils sont très profonds à leurs stades juvéniles (< 17 cm) et ils se dirigent vers les eaux côtières pour les atteindre à 33 cm de longueur environ. Au-delà de cette taille, les merlus se concentrent au niveau des zones de nourricerie pour s'y alimenter avant de rejoindre les eaux plus profondes pour y pondre. Les zones de nourricerie du merlu sont très nombreuses et sont localisées en mer Celtique et dans le golfe de Gascogne aussi bien dans sa partie sud que dans sa partie nord. Les perturbations importantes dans l'hydrodynamisme du golfe de Gascogne (upwelling) semble influencer les niveaux de colonisation des zones de nourricerie notamment celles situées dans la partie sud du golfe. Le régime alimentaire du merlu évolue avec l'âge. Juvénile, il se nourrit principalement de crustacés (Euphausia krohni) et devient ichtyophage exclusif dès 23 cm de longueur. Le cannibalisme est une réalité chez le merlu et les merlus-proies sont les juvéniles du groupe d'âge G-0. Il s'intensifie avec l'âge notamment dans la partie nord du golfe de Gascogne et en mer Celtique ; Il est très faible dans le sud du golfe de Gascogne. La taille des proies évolue avec la taille du merlu et les poissons proies sont en général des espèces qui vont se nourrir ou se reproduire sur le fond. Ce comportement alimentaire fait que le merlu est un prédateur peu actif et qui attaque ses proies lorsqu'elles viennent sur le fond. Ces résultats, bien qu'ils ne soient que ponctuels, ont été obtenus après avoir déterminé le schéma d'évolution de la longueur du merlu durant sa première année de vie (dénombrement des accroissement journaliers) et des paramètres de sa période de ponte (rétro-calcul).La taille au premier hiver et la position de la première marque hivernale ont été déterminées en relativisant nos observations à l'estimation de la longueur du merlu au premier janvier suivant sa naissance : celle-ci étant obtenue en utilisant le taux de croissance et les paramètres de la période de ponte. Bien que l'ensemble des résultats obtenus, en ce qui concerne la répartition spatiale et les données sur la période de ponte, soient généralement conformes à ceux décrits dans la littérature, il est nécessaire de confirmer ceux concernant la croissance et le régime alimentaire. Pour cela, une étude à plus long terme semble indispensable pour parvenir à bien maîtriser l'ensemble des paramètres de biologie et d'écologie du merlu permettant ainsi une meilleure gestion de son stock.

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
http://archimer.ifremer.fr/doc/2004/these-1247.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/1247/

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : We use a triangular representation of the plunges of P, B, and Taxes to compare the different ways tectonic regime is inferred from earthquake focal mechanisms in recent works. We argue that P, B, and Taxes provide a reasonable estimate of principal stress directions when faulting is close to Andersonian conditions, and that this can be estimated from the location on a triangular diagram. We analyze the geometrical relationship between the plunges of P, B, and Taxes on one hand, and the rake of slip and dip of nodal planes on the other hand. We show that the rake and dip level curves correspond to trajectories of the vertical direction along great and small circles with respect to the frame of the P, B. and Taxes. This shows that dip-slip faulting is compatible with vertical P or Taxes, but does not require it, and instead requires horizontal B axes. It also shows that strike-slip faulting does not require vertical B axes, but P and Taxes with equal plunges. This also reveals that focal mechanisms where P, B, and Taxes all have moderate plunge correspond to two very different types of nodal planes: a steeply dipping one with oblique slip and a moderately dipping one with strike-slip. Seismically active and moderately dipping strike-slip faults are to be found among these events.
ISSN: 0040-1951

hal-00486367
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00486367
DOI : 10.1016/j.tecto.2009.03.006

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : International audience
In this paper, via the algebra of generalized functions, we investigate the generalized Riemann's problem associated to conservation laws with analytical coefficients. This allows us to transform the problem into a system of ordinary differential equations. In some particular cases, such that Burgers' and conservative Richard's equation, approximated solutions are obtained by the truncation of the so called Hugoniot-Maslov's chain and numerical simulations are also presented in the case of equations with polynomial coefficients.
Novi Sad Journal of Mathematics

hal-00771405
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00771405

Éditeur(s) : HAL CCSD Springer Verlag
Résumé : International audience
Variation of dead wood decay rates among tropical trees remains one source of uncertainty in global models of the carbon cycle. Taking advantage of a broad forest plot network surveyed for tree mortality over a 23-year period, we measured the remaining fraction of boles from 367 dead trees from 26 neotropical species widely varying in wood density (0.23–1.24 g cm-3) and tree circumference at death time (31.5–272.0 cm). We modeled decay rates within a Bayesian framework assuming a first order differential equation to model the decomposition process and tested for the effects of forest management (selective logging vs. unexploited), of mode of death (standing vs. downed) and of topographical levels (bottomlands vs. hillsides vs. hilltops) on wood decay rates. The general decay model predicts the observed remaining fraction of dead wood (R2 = 60%) with only two biological predictors: tree circumference at death time and wood specific density. Neither selective logging nor local topography had a differential effect on wood decay rates. Including the mode of death into the model revealed thatstanding dead trees decomposed faster than downed dead trees, but the gain of model accuracy remains rather marginal. Overall, these results suggest that the release of carbon from tropical dead trees to the atmosphere can be simply estimated using tree circumference at death time and wood density.
ISSN: 0029-8549

hal-01094187
https://hal-agroparistech.archives-ouvertes.fr/hal-01094187
DOI : 10.1007/s00442-010-1602-8

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : International audience
Over the past decade, much attention has been devoted to the development of forest biomass estimation methods at a stand scale, leading to the establishment of allometric models (Chave et al., 2014). These allometric equations use a unique wood specific gravity value (WSG) per species, but neglect the within tree variations of WSG found by others (Wiemann & Williamson, 1989).The main objectives of this study are (1) to illustrate the diversity of radial (from pith to bark) and longitudinal (from bottom to top) patterns of WSG variation within and between species, (2) to highlight different trends of WSG radial variations and the possible misinterpretations of these trends due to the effect of heartwood and (3) to link these variations and patterns to the successional status of the species (from pioneer to sciaphilic species).We sampled 33 small trees (10 Wood sciences underpinning tropical ecology and management. International closing symposium of the XYLAREDD project.
Tervuren, Belgium

hal-01188894
https://hal-sde.archives-ouvertes.fr/hal-01188894