Apport des méthodes statistiques modernes à l'analyse du signal marégraphique

par Melanie Becker

Thèse de doctorat en Océanologie, météorologie et environnement

Sous la direction de Jean-Claude Mercier.

Soutenue en 2008

à La Rochelle .


  • Résumé

    La connaissance des variations actuelles du niveau moyen de la mer est indispensable pour une meilleure compréhension du changement climatique global. La première source d'information sur les tendances séculaires du niveau moyen de la mer, durant le siècle passé, est donné par les enregistrements marégraphiques. Or, les longs enregistrements marégraphiques sont souvent affectés par des phénomènes naturels ou anthropogéniques qui ne sont pas liés aux changements climatiques. Ces pertubations rendent difficiles les estimations des tendances séculaires du niveau de la mer. Nous proposons, dans une première partie, un algorythme permettant de détecter de faibles pertubations d'amplitude, abruptes et rapides, dans les enregistrements marégraphiques à l'aide de la théorie de la détection du signal. Nous montrons que la technique employée est particulièrement efficace pour l'analyse de la cohérence des réseaux de marégraphes. Dans la seconde partie, nous analysons la cohérence du niveau de la mer observée sur la période 1915-2007 entre les séries marégraphiques de Brest et de Newlyn. Nous utilisons des méthodes statistiques avancées telles que la Singular Spectrum Analysis (SSA) et la transformation en ondelettes afin de séparer statistiquement les composantes significatives du bruit et définir les principales échelles de temps de la variabilité de ces séries. Dans une troisième partie, nous étudions les corrélations entre les marégraphes de la partie ouest de l'Europe et les indices caractérisant le climat de l'Atlantique du nord (NAO, EA, MOI) et les périodes de sécheresse et d'humidité (SC-PDSI, précipitations)

  • Titre traduit

    Contribution of advanced statistical methods to analysis of the tide-gauge records


  • Résumé

    The knowledge of the variations of the mean sea level is essential for a better understanding of the global climatic changes. The tide-gauge records represent the principal source of information on the mean sea level secular trend during the last century. However, the long tide-gauge records are often affected by natural or anthropogenic processes which are not related to the climatic changes. These pertubations make difficult estimating of the secular trend in the sea level. We propose, in the first part, an approach for detecting the weak pertubations of amplitude, abrupt and fast, in the tide-gauge records using the theory of the signal detection. We show that the algorythm is particulary effective for the analysis of the coherence of the tide-gauge networks. In the second part, we analysed the coherence of the sea level over the period 1915-2007 between the tide-gauges of Brest and Newlyn. We use the advanced statistical methods such as Singular Spectrum Analysis (SSA) and the wavelets analysis in order to separate the significant components from the noise and to determine the principal time scales of the variability in these series. In the third part, we study the correlations between the tide-gauges in the western Europe and the indices characterizing of the North Atlantic climate (NAO, EA, MOI) and the periods of drought and moisture (SC-PDSI, precipitations).

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Informations

  • Détails : 1 vol. (129 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 104-112

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  • Bibliothèque : Université de La Rochelle. Bibliothèque universitaire.
  • Disponible pour le PEB
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