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Modélisation stochastique de la pluie à l'aide de modèles invariants d'échelle.

Gingras, Hugo (2000). Modélisation stochastique de la pluie à l'aide de modèles invariants d'échelle. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 89 p.

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Résumé

La modélisation des précipitations atmosphériques a toujours revêtu un intérêt particulier pour les chercheurs, afin de répondre à toutes sortes de problèmes touchant à la gestion de la ressource eau (comme la prévision des événements de précipitation extrêmes pour le dimensionnement des ouvrages hydrauliques) ou encore pour ce qui est de prévenir la population face à l’arrivée de fortes averses de pluie. Or, la grande variabilité spatiotemporelle exhibée par le phénomène a toujours su poser des défis de taille aux scientifiques cherchant à le modéliser. L'une de ces difficultés concerne la bonne performance des modèles sur plusieurs échelles de temps. Afin de pallier à cette lacune à laquelle se sont butés la plupart de ceux-ci (notamment les modèles se basant sur les processus ponctuels), une nouvelle approche a commencé à se répandre au cours des dernières années faisant appel à la propriété d'invariance d'échelle, qui offre une solution à ce problème. On discute donc dans ce mémoire des aspects théoriques de l’invariance d'échelle, d'une méthode permettant de détecter sa présence dans les séries de pluie, en plus de développer un modèle simple de simulation s'appuyant sur le principe des cascades multiplicatives. Une section de ce travail est aussi réservée à l'étude de l’effet de l’atome en zéro (i.e. la probabilité d’observer des mesures de précipitation nulles) sur le modèle en question. Ce modèle est testé sur des données horaires en provenance de l’Alabama. Après avoir vérifié la présence de la propriété d'invariance d'échelle sur les données, des simulations ont été effectuées afin de le valider. La performance du modèle est évaluée au niveau de la reproduction des moments statistiques ainsi que de la distribution observée pour les intervalles secs. Les résultats satisfaisants obtenus permettent de conclure à l’utilité de recourir à ce type de modèle pour des applications futures. Quelques perspectives de recherche concernant la prévision des événements extrêmes sont d'ailleurs exposées.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Rasmussen, Peter F.
Co-directeurs de mémoire/thèse: Bobée, Bernard
Mots-clés libres: précipitations atmosphériques; cascades multiplicatives; modélisation
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 20 août 2012 18:59
Dernière modification: 18 nov. 2015 21:02
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/320

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