Estimation statistique et réanalyse des précipitations en montagne<br />Utilisation d'ébauches par types de temps et assimilation de données d'enneigement<br />Application aux grands massifs montagneux français

The estimation of snow storage and precipitation, essential for managing hydroelectric reservoirs of EDF, still remains subject to considerable uncertainties. EDF-DTG currently seeks to develop some tools for robust interpolations, able to provide a reliable estimate of precipitation and snow water equivalent at any point in mountainous areas. The developed tools are essentially based on the ground sensor network of DTG, which measures precipitations, snow depth and water equivalent over French mountains.In the long term, these tools should make it possible to progress towards a better spatial vision of the daily or “event” precipitation, as well as of the snow cover on the ground, based on measurements taken all over the basins requiring an operational hydrological forecast.Les phénomènes météorologiques en montagne sont influencés par de nombreux facteurs tels que le relief ou l'altitude, et possèdent de ce fait une grande variabilité spatiale, qui rend l'hydrométéorologie des bassins versants de montagne particulièrement complexe. Au regard de cette hétérogénéité spatiale, les postes d'observations sont à ces altitudes trop peu nombreux. Les mesures sont de plus réalisées dans des conditions parfois difficiles (neige, vent) et sont donc souvent entachées d'importantes incertitudes. En conséquence, l'estimation des stocks de neige et des précipitations, primordiale pour les gestionnaires du parc hydroélectrique d'EDF (Électricité De France), reste encore aujourd'hui sujette à des incertitudes non négligeables. La thèse présentée ici, menée au sein de l'équipe hydrologie d'EDF-DTG a, parmi ses objectifs, le développement d'un outil d'interpolation des précipitations en zones de montagne. Ce dernier permettrait à terme de progresser vers une vision spatialisée et cartographiée de la pluie et de la neige mesurées sur les bassins versants faisant l'objet d'une prévision opérationnelle.Pour développer cette méthodologie, une très vaste base de données a été constituée, regroupant des données françaises (EDF et Météo France) mais également suisses, italiennes et espagnoles. Cet outil repose sur un Modèle Numérique de Terrain de maille 1km. Une classification en types de temps est introduite, afin de prendre en compte les variations du gradient orographique de précipitation en fonction du type de circulation atmosphérique considérée. Au sein de chaque type de temps et pour chaque pixel l'effet orographique, considéré comme prépondérant dans l'explication des précipitations en montagne, est modélisé par une relation linéaire reliant les précipitations du type de temps considéré à l'altitude. Cette relation s'appuie sur les points de mesure situés à proximité du pixel, dont le mode de sélection et de pondération a été optimisé.L'utilisation de la validation croisée entre les stations permet d'évaluer le niveau de restitution du modèle aux altitudes proches du réseau d'observation, quant à la qualité des lames d'eau en haute montagne, elle est par ailleurs évaluée à travers le bilan hydrologique intégré sur les bassins versants instrumentés d'une part, et à l'aide d'une confrontation avec les postes de mesure de l'équivalent en eau du manteau neigeux d'autre part.Développé sur les Alpes Françaises, les Pyrénées et le Massif Central, ce modèle présente des résultats très encourageants au regard de ceux obtenus par d'autres méthodes, ce qui est sans doute le fait du caractère résolument régional du mode de reconstitution des précipitations

Estimation statistique et réanalyse des précipitations en montagne (utilisation d'ébauches par types de temps et assimilation de données d'enneigement, application aux grands massifs montagneux français)

Les phénomènes météorologiques en montagne sont influencés par de nombreux facteurs tels que le relief ou l'altitude, et possèdent de ce fait une grande variabilité spatiale, qui rend l'hydrométéorologie des bassins versants de montagne particulièrement complexe. Au regard de cette hétérogénéité spatiale, les postes d'observations sont à ces altitudes trop peu nombreux. Les mesures sont de plus réalisées dans des conditions parfois difficiles (neige, vent) et sont donc souvent entachées d'importantes incertitudes. En conséquence, l'estimation des stocks de neige et des précipitations, primordiale pour les gestionnaires du parc hydroélectrique d'EDF (Électricité De France), reste encore aujourd'hui sujette à des incertitudes non négligeables. La thèse présentée ici, menée au sein de l'équipe hydrologie d'EDF-DTG a, parmi ses objectifs, le développement d'un outil d'interpolation des précipitations en zones de montagne. Ce dernier permettrait à terme de progresser vers une vision spatialisée et cartographiée de la pluie et de la neige mesurées sur les bassins versants faisant l'objet d'une prévision opérationnelle. Pour développer cette méthodologie, une très vaste base de données a été constituée, regroupant des données françaises (EDF et Météo France) mais également suisses, italiennes et espagnoles. Cet outil repose sur un Modèle Numérique de Terrain de maille 1km. Une classification en types de temps est introduite, afin de prendre en compte les variations du gradient orographique de précipitation en fonction du type de circulation atmosphérique considérée. Au sein de chaque type de temps et pour chaque pixel l'effet orographique, considéré comme prépondérant dans l'explication des précipitations en montagne, est modélisé par une relation linéaire reliant les précipitations du type de temps considéré à l'altitude. Cette relation s'appuie sur les points de mesure situés à proximité du pixel, dont le mode de sélection et de pondération a été optimisé. L'utilisation de la validation croisée entre les stations permet d'évaluer le niveau de restitution du modèle aux altitudes proches du réseau d'observation, quant à la qualité des lames d'eau en haute montagne, elle est par ailleurs évaluée à travers le bilan hydrologique intégré sur les bassins versants instrumentés d'une part, et à l'aide d'une confrontation avec les postes de mesure de l'équivalent en eau du manteau neigeux d'autre part. Développé sur les Alpes Françaises, les Pyrénées et le Massif Central, ce modèle présente des résultats très encourageants au regard de ceux obtenus par d'autres méthodes, ce qui est sans doute le fait du caractère résolument régional du mode de reconstitution des précipitations.GRENOBLE1-BU Sciences (384212103) / SudocSudocFranceF

Régionalisation des précipitations sur les massifs montagneux français à l’aide de régressions locales et par types de temps

Les phénomènes météorologiques en montagne sont influencés par de nombreux facteurs tels que le relief ou l’altitude, et possèdent de ce fait une grande variabilité spatiale, qui rend l’hydrométéorologie des bassins versants de montagne particulièrement complexe. Au regard de cette hétérogénéité spatiale, les postes d’observations sont à ces altitudes trop peu nombreux. Les mesures sont de plus réalisées dans des conditions parfois difficiles (neige, vent) et sont donc souvent entachées d’importantes incertitudes. En conséquence, l’estimation des stocks de neige et des précipitations, primordiale pour les gestionnaires du parc hydroélectrique d’EDF (Électricité De France), reste encore aujourd’hui sujette à des incertitudes non négligeables. Une thèse menée actuellement au sein de l’équipe hydrologie de EDF-DTG (Direction Technique Générale) a, parmi ses objectifs, le développement d’un outil d’interpolation des précipitations en zones de montagne. Ce dernier permettrait à terme de progresser vers une vision spatialisée et cartographiée de la pluie et de la neige mesurées sur les bassins versants faisant l’objet d’une prévision opérationnelle. Pour développer ce modèle, une très vaste base de données a été constituée, regroupant des données françaises (EDF-DTG et Météo France) mais également suisses, italiennes et espagnoles. Cet outil repose sur un Modèle Numérique de Terrain de maille 1 km. Sur chaque pixel, l’effet orographique, considéré comme prépondérant dans l’explication des précipitations en montagne, est modélisé par une relation linéaire reliant les précipitations à l’altitude. Cette relation s’appuie sur les points de mesure situés à proximité du pixel, dont le mode de sélection et de pondération conditionne la qualité des résultats. Une classification en types de temps est introduite, afin de prendre en compte les variations du gradient orographique de précipitation en fonction du type de circulation atmosphérique considérée. L’utilisation de la validation croisée entre les stations et du bilan hydrologique intégré sur des bassins versants, a permis d’évaluer le niveau de restitution du modèle sur les Alpes, les Pyrénées et le Massif Central. On peut considérer les résultats comme très encourageants au regard de ceux obtenus par d’autres méthodes, ce qui est sans doute le fait du caractère résolument régional du mode de reconstitution des précipitations

Permafrost Favorability Index: Spatial Modeling in the French Alps Using a Rock Glacier Inventory

In the present study we used the first rock glacier inventory for the entire French Alps to model spatial permafrost distribution in the region. Climatic and topographic data evaluated at the rock glacier locations were used as predictor variables in a Generalized Linear Model. Model performances are strong, suggesting that, in agreement with several previous studies, this methodology is able to model accurately rock glacier distribution. A methodology to estimate model uncertainties is proposed, revealing that the subjectivity in the interpretation of rock glacier activity and contours may substantially bias the model. The model highlights a North-South trend in the regional pattern of permafrost distribution which is attributed to the climatic influences of the Atlantic and Mediterranean climates. Further analysis suggest that lower amounts of precipitation in the early winter and a thinner snow cover, as typically found in the Mediterranean area, could contribute to the existence of permafrost at higher temperatures compared to the Northern Alps. A comparison with the Alpine Permafrost Index Map (APIM) shows no major differences with our model, highlighting the very good predictive power of the APIM despite its tendency to slightly overestimate permafrost extension with respect to our database. The use of rock glaciers as indicators of permafrost existence despite their time response to climate change is discussed and an interpretation key is proposed in order to ensure the proper use of the model for research as well as for operational purposes

Multiorgan gene expression profiling in murine models: new prospects in assessing benefits and risks

National audienc

Transjugular intravascular ultrasound for the evaluation of hepatic vasculature and parenchyma in patients with chronic liver disease

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>The evaluation of the hepatic parenchyma in patients with chronic liver disease is important to assess the extension, localization and relationship with adjacent anatomical structures of possible lesions. This is usually performed with conventional abdominal ultrasound, CT-scan or magnetic resonance imaging. In this context, the feasibility and the safety of intravascular ultrasound in the liver have not been assessed yet.</p> <p>Methods</p> <p>We tested the safety and performance of an intracardiac echography (ICE) catheter applied by a transjugular approach into the hepatic veins in patients with chronic liver disease undergoing hepatic hemodynamic measurements.</p> <p>Results</p> <p>Five patients were enrolled in this pilot study. The insertion of the ICE catheter was possible into the right and middle, but not into the left hepatic vein. The position of the ICE was followed using fluoroscopy and external conventional ultrasound. Accurate imaging of focal hepatic parenchymal lesions, Doppler ultrasound of surrounding blood vessels and assessment of liver surface and ascites were achieved without complications.</p> <p>Conclusions</p> <p>This study demonstrated that a diagnostic approach using an ICE device inserted in the hepatic veins is feasible, safe and well tolerated. However, it remains for the moment only an experimental investigative tool. Whether ICE adds further information regarding parenchymal lesions and associated vascular alterations as compared to other techniques, needs additional investigation.</p

Impact of mesoscale spatial variability of climatic inputs and parameters on the hydrological response

International audienceThe spatial variability of the hydrological response is controlled by the interaction of two spatial variabilities: climatic forcing and physiographic characteristics. This paper investigates their impact on streamflow modelling throughout a large catchment. They are assessed by successively refining the spatial information of climatic inputs and model parameters, going from the lumped to the sub-catchment or mesh scale. The analysis is conducted according to a spatial split-sample test. For each resolution, the distributed model first calibrated on calibration station(s) is then evaluated in light of this(these) station(s) in addition to validation stations previously treated as ungauged. For that purpose, simulated and observed streamflows are compared focusing on four hydrological signatures: daily runoff, daily regime, flood and low flow. The above framework is applied at the daily time step over a French basin, the Loire catchment at Gien covering 35,707 km2, whose streamflow data are available at the catchment outlet and 105 interior points. The results show that spatially distributed climatic forcing greatly enhances the four signatures as the resolution increases, until the right rainfall volume is provided for each simulation point. By taking advantage of the interior calibration stations to spatialise the parameters, the model's performance progresses again but to a lesser extent. Finally, the catchment's hydrological behaviour is mainly driven by the spatial variability of the climatic inputs (around 90% over the validation stations), while that of the parameters seems to be of second order