Numerical scheme for multilayer shallow-water model in the low-Froude number regime

International audienceThe aim of this note is to present a multi-dimensional numerical scheme approximating the solutions of the multilayer shallow water model in the low Froude number regime. The proposed strategy is based on a regularized model where the advection velocity is modified with a pressure gradient in both mass and momentum equations. The numerical solution satisfy the dissipation of energy, which act for mathematical entropy, and the main physical properties required for simulations within oceanic flows. Résumé Schéma numérique pour lesmo eles de Saint-Venant multi-couchè a faible nombre de Froude. Le but de cette note est de présenter un schéma numérique multi-dimensionnel rapprochant les solutions dumo ele de Saint-Venant multi-couche en régime de faible nombre de Froude. La stratégie proposée est basée sur unmo ele régulariséò u la vitesse de transport est modifié par un gradient de pression dans le equations de la masse et de la quantité de mouvement. La solution numérique satisfait la dissipation denergie,jouantlerôledel'entropiedupointdevuemathématique,etlesprincipalespropriétésphysiquesnécessairesauxsimulationsdanslecadredeecoulementsocéanique

Centered-potential regularization for the advection upstream splitting method

International audienceThis paper is devoted to a centered IMEX scheme in a multidimensional framework for a wide class of multicomponent and isentropic flows. The proposed strategy is based on a regularized model where the advection velocity is modified by the gradient of the potential of the conservative forces in both mass and momentum equations. The stability of the scheme is ensured by the dissipation of mechanic energy, which stands for a mathematical entropy, under an advective CFL condition. The main physical properties, such as positivity, conservation of the total momentum, and conservation of the steady state at rest, are satisfied. In addition, asymptotic preserving properties in the regimes (“incompressible” and “acoustic”) are analyzed. Finally, several simulations are presented to illustrate our results in a simplified context of oceanic flows in one dimension

Structure verticale des courants associés à la propagation de la marée dans la Garonne-impact du mascaret

Les ressauts en translation tidaux (parfois dénommés mascarets) représentent un phénomène naturel non linéaire et non hydrostatique, pouvant avoir une forte intensité et ayant un fort impact sur les écosystèmes fluvio-estuariens. Nous présenterons des résultats expérimentaux issus de la première campagne de mesure de grande ampleur au niveau international, réalisée sur la Garonne. Nous analyserons en particulier les forts cisaillements de vitesse liés au passage du ressaut et des ondes secondaires associées, qui génèrent une forte remise en suspension des sédiments

Comparative genomics highlights the unique biology of Methanomassiliicoccales, a Thermoplasmatales-related seventh order of methanogenic archaea that encodes pyrrolysine

BACKGROUND: A seventh order of methanogens, the Methanomassiliicoccales, has been identified in diverse anaerobic environments including the gastrointestinal tracts (GIT) of humans and other animals and may contribute significantly to methane emission and global warming. Methanomassiliicoccales are phylogenetically distant from all other orders of methanogens and belong to a large evolutionary branch composed by lineages of non-methanogenic archaea such as Thermoplasmatales, the Deep Hydrothermal Vent Euryarchaeota-2 (DHVE-2, Aciduliprofundum boonei) and the Marine Group-II (MG-II). To better understand this new order and its relationship to other archaea, we manually curated and extensively compared the genome sequences of three Methanomassiliicoccales representatives derived from human GIT microbiota, “Candidatus Methanomethylophilus alvus", “Candidatus Methanomassiliicoccus intestinalis” and Methanomassiliicoccus luminyensis. RESULTS: Comparative analyses revealed atypical features, such as the scattering of the ribosomal RNA genes in the genome and the absence of eukaryotic-like histone gene otherwise present in most of Euryarchaeota genomes. Previously identified in Thermoplasmatales genomes, these features are presently extended to several completely sequenced genomes of this large evolutionary branch, including MG-II and DHVE2. The three Methanomassiliicoccales genomes share a unique composition of genes involved in energy conservation suggesting an original combination of two main energy conservation processes previously described in other methanogens. They also display substantial differences with each other, such as their codon usage, the nature and origin of their CRISPRs systems and the genes possibly involved in particular environmental adaptations. The genome of M. luminyensis encodes several features to thrive in soil and sediment conditions suggesting its larger environmental distribution than GIT. Conversely, “Ca. M. alvus” and “Ca. M. intestinalis” do not present these features and could be more restricted and specialized on GIT. Prediction of the amber codon usage, either as a termination signal of translation or coding for pyrrolysine revealed contrasted patterns among the three genomes and suggests a different handling of the Pyl-encoding capacity. CONCLUSIONS: This study represents the first insights into the genomic organization and metabolic traits of the seventh order of methanogens. It suggests contrasted evolutionary history among the three analyzed Methanomassiliicoccales representatives and provides information on conserved characteristics among the overall methanogens and among Thermoplasmat

On the origin of the 5-years cycle in the Celtic Calendar

The so-called Gaulish Calendar of Coligny is made of 2 fragments discovered in Eastern France in the last century : one in the lake of Antre (Jura) and a much fuller document found in Coligny (Ain). The latter is a big bronze table with about 2000 terms (60 different words). In spite of numerous lacunae, a restitution was made possible by painstaking work. The calendar covers 5 consecutive years, or 62 months of 29 or 30 days, constituting a series of 1835 days. The correspondence between seasonal rhythm (365.2424 days) and lunar revolution (29.5306 days) was obtained by intercalating 2 supplementary months of 30 days, one at the beginning of the first year, the other in the middle of the third. By applying to this calendar a very simple mathematical analysis based on the decomposition into continual fractions, it can be shown that this 5 years cycle naturally comes from a luni-solar adjustment, and that this is only one solution among many others towards harmonizing the lunar and solar cycles.L’origine de la période de cinq ans dans le Calendrier de Coligny. Le Calendrier connu sous le nom de “calendrier gaulois de Coligny” se compose de 2 fragments découverts dans l’est de la France au siècle dernier : dans le lac d’Antre (Jura) et un ensemble plus complet trouvé à Coligny (Ain). Ce dernier se présente sous la forme d’une grande table de bronze qui comporte environ 2000 termes (60 mots différents) dont le sens reste pour la plupart obscur. En dépit de nombreuses lacunes, une reconstitution a été possible grâce à de minutieux travaux. Le calendrier se compose de 5 années consécutives formées de 62 mois de 29 ou 30 jours constituant un ensemble de 1835 jours. La correspondance entre le rythme des saisons (365.2424 jours) et la révolution de la lune (29.5306 jours) était assurée par l’intercalation de 2 mois supplémentaires de 30 jours placés l’un au début de la première année et l’autre au milieu de la troisième. En appliquant au calendrier de Coligny une méthode mathématique très simple basée sur la décomposition en fractions continues nous pouvons montrer que ce cycle de 5 ans découle naturellement d’un ajustement luni-solaire et qu’il ne constitue qu’une solution parmi beaucoup d’autres de l’harmonisation des cycles lunaires et solaires.Parisot Jean-Paul. On the origin of the 5-years cycle in the Celtic Calendar. In: Etudes Celtiques, vol. 29, 1992. Actes du IXe congrès international d'études celtiques. Paris, 7-12 juillet 1991. Deuxième partie : Linguistique, littératures. pp. 343-354

Analyses d'observations infrarouges et modélisation photochimique de l'atmosphère de Saturne

BORDEAUX1-BU Sciences-Talence (335222101) / SudocMEUDON-Observatoire (920482302) / SudocBORDEAUX1-Observatoire (331672201) / SudocSudocFranceF

Modèle d'évolution physico-chimique des atmosphères de planètes telluriques (application à l'atmosphère primitive terrestre et aux planètes extrasolaires)

DANS CETTE THESE A ETE DEVELOPPE UN MODELE NUMERIQUE SIMULANT L'EVOLUTION CHIMIQUE ET THERMIQUE D'UNE ATMOSPHERE DE PLANETE TELLURIQUE, DANS DES CONDITIONS VARIEES : COMPOSITION CHIMIQUE, PRESSION DE SURFACE, CHOIX DU TYPE SPECTRAL DE L'ETOILE AUTOUR DE LAQUELLE ORBITE LA PLANETE. UN MODELE DE BANDE PERMET DE PLUS DE CALCULER LE SPECTRE D'EMISSION THERMIQUE DE LA PLANETE. LA MODELISATION DE L'ATMOSPHERE TERRESTRE ACTUELLE ET DE L'ATMOSPHERE MARTIENNE A PERMIS DE VALIDER LE CODE NUMERIQUE EN S'APPUYANT SUR DES SITUATIONS CONNUES. UNE ETUDE IMPORTANTE A ETE CONSACREE A L'ATMOSPHERE PRIMITIVE TERRESTRE. UN TRAVAIL DE REVUE CONCERNANT L'ORIGINE ET L'EVOLUTION PRIMORDIALE DE NOTRE ATMOSPHERE A ETE MENE AFIN DE FAIRE LE POINT SUR L'ETAT ACTUEL DES CONNAISSANCES. NOUS AVONS ENSUITE UTILISE NOTRE CODE AFIN D'ESTIMER LES ABONDANCES DE O 2 ET DE NO DANS L'ATMOSPHERE PREBIOTIQUE. ENFIN NOUS SOUS SOMMES INTERESSES A LA PRODUCTION BIOLOGIQUE DE O 2 ET AUX RAISONS DE SON ACCUMULATION TARDIVE, IL Y A SEULEMENT 2 MILLIARDS D'ANNEES ET NOUS AVONS MONTRE QU'ELLE INTIMEMENT LIEE A LA VARIATION DE LA LUMINOSITE SOLAIRE. LA DERNIERE PARTIE EST CONSACREE AUX ATMOSPHERES DE PLANETES EXTRA-SOLAIRES ET AUX POSSIBILITES DE DETECTION D'ACTIVITE BIOLOGIQUE PAR LA RECHERCHE DE LA SIGNATURE DE L'OZONE A 9,6 M DANS L'EMISSION THERMIQUE (DE 5 A 20 M). LES THEMES ABORDES CONCERNENT LA PRODUCTION ABIOTIQUE D'OXYGENE ET D'OZONE, L'EMISSION THERMIQUE D'ANALOGUES TERRESTRES ORBITANT AUTOUR D'ETOILES DE TYPE NON-SOLAIRE, AINSI QUE L'INFORMATION SPECTROSCOPIQUE CONTENUE DANS LA SIGNATURE THERMIQUE.BORDEAUX1-BU Sciences-Talence (335222101) / SudocMEUDON-Observatoire (920482302) / SudocSudocFranceF

Les « Années » et la rotation de la Terre

Jean-Paul Parisot and Georges Lambert. The « Year » and the Earth's Rotation. The following text, while recalling the rather confused and sinuous conditions leading to the elaboration of the Western calendar, shows, on the contrary, that contemporary astronomy has succeeded in proving that physical time, linked to various movements of the Earth and the stars, is neither fixed nor perfectly explained: the length of a day changes, and there are several different ways of defining a year in the physical sense of the word ; the movement of the Moon also evolves. All these variations only take on notable significance on the geological time scale ; however, these modifications probably do account for the difference of several hours between the observations of eclipses reported by Mesopotamian or Egyptian astronomers and the numerical values of these eclipses calculated on the basis of parameters supposed constant. Moreover, further consideration should be given to the fact, generally not taken into account, that, for the moment, not enough is known about the factors that contribute towards the slowing down of the Earth's movement to be able to predict this evolution accurately. The measurement of time is fundamental to historical science. This incursion into the astronomer's vision of time can help to better understand the evolution which created what is imagined to be THE calendar, and to better appreciate, from the example of contemporary astronomy, how relative the notion of « exact » science is. This text, in addition to its bearing on archeology and ancient history, more generally offers concrete, first-rate food for thought on the relationship between geological time and historical time.Jean-Paul Parisot et Georges Lambert. Les « Années » et la rotation de la terre. Le texte qui suit, tout en rappelant les conditions, assez confuses et sinueuses, d'élaboration du calendrier occidental, montre au contraire que l'astronomie contemporaine est parvenue à prouver que le temps physique lié aux divers mouvements de la terre et des astres n'est ni fixe ni parfaitement expliqué : la durée du jour change, et il existe plusieurs manières de définir l'année, au sens physique du terme ; le mouvement de la lune évolue également. Toutes ces variations ne prennent d'ampleur notable qu'à l'échelle des temps géologiques ; ce sont cependant ces modifications qui expliquent probablement le décalage de plusieurs heures entre les observations d'éclipsés rapportées par les astronomes mésopotamiens ou égyptiens et les valeurs numériques de ces éclipses calculées à partir de paramètres supposés constants. On doit d'autre part méditer sur le fait, généralement ignoré, que pour l'instant on ne connaît pas suffisamment les facteurs qui entraînent le ralentissement du mouvement terrestre pour pouvoir prévoir cette évolution avec précision. La mesure du temps fait partie du socle de la science historique. Cette excursion dans le temps des astronomes permet à la fois de mieux comprendre l'évolution qui a crée ce qu'on s'imagine être le calendrier et d'apercevoir, à partir de l'exemple relatif à la notion de connaissance « exacte ». Ce texte, outre certaines liaisons avec l'archéologie et l'histoire ancienne, offre plus généralement un matériau pour une réflexion sur les relations entre temps géologique et temps historique.Parisot Jean-Paul, Lambert Georges. Les « Années » et la rotation de la Terre. In: Histoire & Mesure, 1986 volume 1 - n°3-4. Varia. pp. 119-145