MODÉLISATION

MODÉLISATION DU CLIMAT

  • Écrit par 
  • Hélène GUILLEMOT, 
  • Frédéric HOURDIN
  •  • 9 548 mots
  •  • 8 médias

Les modèles de climat, élaborés depuis le milieu des années 1950, sont des programmes informatiques exécutés sur des ordinateurs pour produire des simulations numériques de l’évolution de l’état de l’atmosphère. Ces modèles, dits aussi « de circulation générale », sont fondés, d’une part, sur des formes approchées des équations qui régissent la circulati […] […] Lire la suite

MODÉLISATION ET PRÉVISION OCÉANOGRAPHIQUES

  • Écrit par 
  • Pascale DELECLUSE, 
  • Claire LÉVY
  •  • 7 881 mots
  •  • 9 médias

Les océans couvrent environ 361 millions de kilomètres carrés, soit 70,8 p. 100 de la surface du globe, avec une profondeur moyenne de 3 700 mètres. Ils sont une composante majeure de notre planète et de son histoire. La vie sur Terre est issue de ce milieu. L’océan a d’abord été connu par des mesures locales, puis les satellites ont permis une vision d’ensemble de sa surface, et enfin les instrum […] […] Lire la suite

ABSTRACTION

  • Écrit par 
  • Alain DELAUNAY
  •  • 906 mots

Terme qui renvoie à tout au moins quatre significations, à la fois indépendantes les unes des autres et pourtant reliées par un jeu de correspondances profondes. Un sens premier du mot abstraction est le suivant : négliger toutes les circonstances environnant un acte, ne pas tenir compte des accidents d'une substance, ne pas s'arrêter aux particularités d'un être. Il s'agit pour la pensée de faire […] […] Lire la suite

AÉRODYNAMIQUE

  • Écrit par 
  • Bruno CHANETZ, 
  • Jean DÉLERY, 
  • Jean-Pierre VEUILLOT
  •  • 7 226 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre « Les méthodes numériques »  : […] Le développement considérable des moyens de calcul, accompagné par des recherches intenses sur les modélisations numériques, a conduit à l'émergence d'une discipline identifiée par le sigle CFD pour Computational Fluid Dynamics, dont l'objectif est de proposer aux ingénieurs des méthodes de simulation numérique précises, robustes et efficaces s'appliquant à des configurations aussi complexes qu'u […] […] Lire la suite

AGRONOMIE

  • Écrit par 
  • Stéphane HÉNIN, 
  • Michel SEBILLOTTE
  •  • 9 202 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Apport des méthodes modernes »  : […] Des travaux identiques ont été effectués dans d'autres branches des activités agricoles et seront évoqués dans les articles correspondants. Les résultats signalés dans ce bref historique montrent qu'il s'est développé une véritable science agronomique permettant à l'agriculture de passer progressivement de l'état d'un art à celui d'une technique. Mais, à mesure que s'approfondissaient les connaiss […] […] Lire la suite

ALLIAGES

  • Écrit par 
  • Jean-Claude GACHON
  •  • 7 362 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Modélisation des alliages »  : […] Le problème permanent des métallurgistes est l'impossibilité, encore quasi totale, de prévoir théoriquement et économiquement un diagramme d'équilibres de phases. Les diagrammes connus ont tous été établis d'abord expérimentalement, en mettant les composants en contact et en suivant leur évolution au moyen de techniques diverses. L'exemple de la figure , dans laquelle les pointillés traduisent l' […] […] Lire la suite

APPRENTISSAGE DE LA LECTURE

  • Écrit par 
  • Jonathan GRAINGER, 
  • Johannes ZIEGLER
  •  • 1 847 mots

Dans le chapitre « Du décodage à l’auto-apprentissage »  : […] Quel que soit le système orthographique, dès lors que l’enfant a appris quelques associations graphèmes-phonèmes, il peut les appliquer pour déchiffrer de nouveaux mots. C’est là que ce mécanisme prend tout son sens, car chaque décodage réussi, c’est-à-dire chaque fois que le déchiffrage active en mémoire la forme orale d’un mot déjà connu, le mécanisme du décodage est renforcé, et une représenta […] […] Lire la suite

ASTROCHIMIE

  • Écrit par 
  • David FOSSÉ, 
  • Maryvonne GERIN
  •  • 4 388 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Chimie du carbone et chaînes carbonées »  : […] Ce n'est pas un hasard si la plupart des molécules interstellaires contiennent du carbone : il s'agit du quatrième élément chimique en nombre dans l'Univers. C'est aussi le plus « souple » : il se combine facilement aux autres atomes, et de plusieurs façons possibles, pour former de nombreuses molécules. Ces propriétés rendent la chimie du carbone, ou chimie organique, très riche. On la rencontre […] […] Lire la suite

AUTOMATIQUE

  • Écrit par 
  • Hisham ABOU-KANDIL, 
  • Henri BOURLÈS
  •  • 11 646 mots

Dans le chapitre « Modèles non linéaires »  : […] La modélisation est un problème épineux, car pour savoir modéliser des systèmes électriques, mécaniques, thermiques, hydrauliques et autres, il faudrait être tout à la fois électricien, mécanicien, thermicien, hydraulicien, etc. Aussi une bonne modélisation est-elle souvent le fruit d'une collaboration entre l'automaticien et un ou plusieurs spécialistes des disciplines que nous avons citées ; en […] […] Lire la suite

AUTO-ORGANISATION

  • Écrit par 
  • Henri ATLAN
  •  • 6 255 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Transformation d'une séquence causale en procédure »  : […] Dans cette recherche de mécanismes physiques d'intentionnalité, il est donc possible d'aller plus loin. À partir de modèles d'auto-organisation au sens fort, rien n'empêche en effet de concevoir que la capacité de faire des projets, et d'avoir des comportements intentionnels déterminés par ces projets, puisse être comprise elle aussi dans son principe général et modélisée comme résultat d'un méca […] […] Lire la suite

BLUE BRAIN PROJECT

  • Écrit par 
  • Philippe ROCHAT
  •  • 507 mots

Le cerveau présente un champ de recherche vaste et un domaine où l'expérimentation est particulièrement difficile pour des raisons évidentes, mais aussi parce que sa complexité et sa structure délicate rendent le fonctionnement quasi inaccessible aux mesures. Une simulation numérique du cerveau humain serait donc un outil efficace pour permettre à la recherche d'avancer dans ce domaine. Réaliser […] […] Lire la suite

CHANGEMENT ANTHROPIQUE DU CLIMAT

  • Écrit par 
  • Jean-Louis DUFRESNE, 
  • Céline GUIVARCH
  •  • 8 203 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre « Calcul de l’évolution du climat »  : […] Les modèles numériques de climat peuvent être de complexité très variée (cf. Modélisation du climat ). Les plus complets – dits aussi modèles de circulation générale ou modèles du système Terre – sont composés d’un modèle atmosphérique de même type que ceux utilisés pour la prévision du temps sur quelques jours – prévision dite météorologique – couplé à un modèle de surface continentale, d’océan e […] […] Lire la suite

CINÉTIQUE CHIMIQUE

  • Écrit par 
  • Lucien SAJUS
  •  • 9 646 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre « Mécanisme de la réaction »  : […] Pour chaque étape élémentaire de ces schémas complexes, ou pour une réaction élémentaire, même si elle ne représente qu'un changement de liaison minime, il est important d'analyser comment se réalise la commutation des liaisons, c'est-à-dire d'essayer de connaître la disposition des molécules impliquées à tout moment entre l'état initial et l'état final. Faute de pouvoir l'étudier expérimentaleme […] […] Lire la suite

CLIMATOLOGIE

  • Écrit par 
  • Frédéric FLUTEAU, 
  • Guillaume LE HIR
  •  • 3 656 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Prédire le climat »  : […] Prédire le climat et son évolution est possible à partir d'un ensemble de lois physiques qui régissent le fonctionnement du système climatique. Ces lois physiques sont établies à partir des observations de la situation actuelle et restent valides pour l'étude des climats passés et futurs. Des modèles numériques du climat s'appuient sur ces lois physiques pour simuler le climat. L'intérêt de la m […] […] Lire la suite

COGNITION

  • Écrit par 
  • Chrystel BESCHE-RICHARD, 
  • Raymond CAMPAN
  •  • 2 626 mots

Dans le chapitre « Intelligence artificielle et sciences cognitives »  : […] Vers le milieu du xx e  siècle, l'invention des premiers ordinateurs programmables et la cybernétique amènent à considérer ensemble le cerveau, l'esprit et la machine. L'intelligence artificielle offre des outils conceptuels, des méthodes et des machines à des disciplines très différentes. Si les neurosciences, la psychologie, la linguistique ou la philosophie participent naturellement à cette ap […] […] Lire la suite

COGNITIVES SCIENCES

  • Écrit par 
  • Daniel ANDLER
  •  • 19 262 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Le connexionnisme »  : […] Le connexionnisme se présente quant à lui comme un ensemble de méthodes de modélisation et de simulation de toute une variété de processus cognitifs ; et c'est en cherchant à dégager les traits communs à ces méthodes, et les avantages qu'elles présentent sur les méthodes classiques, que les connexionnistes ont commencé à élaborer une doctrine. À cet égard, leur parcours n'est pas sans rappeler c […] […] Lire la suite

COLONISATION DES PLANTES AU DÉVONIEN ET CLIMAT

  • Écrit par 
  • Guillaume LE HIR
  •  • 431 mots
  •  • 1 média

Si les premiers indices de l'existence de plantes remontent à plus de 470 millions d'années (Ma), ce n'est que durant le Dévonien (de 416 à 359 Ma) que les plantes sont devenues suffisamment abondantes pour transformer le paysage désertique des continents en un couvert végétal propice à une vie terrestre riche et complexe. Trois grands types de végétation se sont succédé au Dévonien. Tout d'abord […] […] Lire la suite

CRISTAUX

  • Écrit par 
  • Marc AUDIER, 
  • Michel DUNEAU
  •  • 7 291 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Microscopie, diffraction des électrons »  : […] D'autres moyens très largement utilisés pour procéder à des études de la structure ou de propriétés de la matière cristallisée ont été développés à partir de diverses techniques de microscopie optique, électronique et ionique. À noter que des techniques récentes de microscopie à effet tunnel et à force atomique sont aussi de plus en plus employées, mais qu'elles ne concernent que des études de la […] […] Lire la suite

DÉRIVE DES CONTINENTS (modélisation numérique)

  • Écrit par 
  • Nicolas COLTICE
  •  • 793 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Les continents dans le système Terre »  : […] La plupart des premières modélisations de la convection dans le manteau ne prenaient pas en compte la présence des continents. Mais depuis la fin des années 1980, des modélisations expérimentales et numériques ont été développées pour mieux appréhender la rétroaction entre les mouvements du manteau et la dérive des continents. Pour y parvenir, il a fallu simplifier le « système Terre » et concep […] […] Lire la suite

EAU CYCLE URBAIN DE L'

  • Écrit par 
  • Nassima MOUHOUS-VOYNEAU
  •  • 1 760 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Les outils de modélisation mis en œuvre pour une gestion intégrée des eaux urbaines. »  : […] Pendant longtemps, les chercheurs ont développé des modèles hydrologiques dans le but de comprendre le fonctionnement des systèmes hydriques et d’anticiper l’impact des aménagements sur le cycle de l’eau. Ces modèles se sont améliorés au fil des années en affinant la résolution spatiale et temporelle pour obtenir une meilleure représentation du ruissellement urbain. Aujourd’hui, le paradigme cons […] […] Lire la suite

ÉCONOMÉTRIE

  • Écrit par 
  • Jean-Pierre FLORENS
  •  • 7 279 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « La modélisation structurelle »  : […] La deuxième caractéristique de la démarche économétrique relève de ce qu'on appelle la modélisation structurelle . Les grandeurs économiques résultent presque toujours d'équilibres entre différents agents ou groupes d'agents économiques. Par exemple, des quantités de biens échangés sur un marché et le prix de ces biens résultent de comportements d'offreurs et de demandeurs. Le prix d'un objet mis […] […] Lire la suite

EDGEWORTH-KUIPER CEINTURE DE

  • Écrit par 
  • Patrick MICHEL
  •  • 6 940 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre «  Origine de la ceinture de Edgeworth-Kuiper »  : […] Une comparaison de la distribution des orbites des objets observés avec la distribution des orbites dont les simulations suggèrent qu'elles sont stables sur des temps de l'ordre de l'âge du système solaire a été effectuée. Cette comparaison a permis d'établir qu'une région comprise entre 36 et 40 ua du Soleil et dans laquelle les orbites ont une excentricité inférieure à 0,05 est très stable. De […] […] Lire la suite

E.N.S.O. (El Niño-Southern Oscillation)

  • Écrit par 
  • Yves M. TOURRE
  •  • 2 488 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « E.N.S.O., un phénomène mondial »  : […] Les téléconnexions entre la période chaude de l'E.N.S.O. dans le Pacifique (qui correspond à un El Niño dans le Pacifique central et oriental) et des changements climatiques globaux à court terme ont été mises en évidence pendant les années 1990. Les mécanismes physiques reliant ces variations climatiques sur des distances parfois très grandes (la moitié du globe) ont fait l'objet de nombreuses é […] […] Lire la suite

ERGONOMIE

  • Écrit par 
  • Jean-Marie CELLIER
  •  • 3 983 mots

Dans le chapitre « Une ergonomie diversifiée par champs disciplinaires de référence »  : […] En cherchant à comprendre les interactions entre l’homme et son environnement tant physique qu’humain afin d’en optimiser le bien-être et la performance, l’ergonomie est une discipline singulière. Par la diversité de ses terrains d’application, de ses formes d’intervention, ou encore des connaissances et des techniques qu’elle mobilise, elle devient une discipline plurielle et ramifiée en spéciali […] […] Lire la suite

FONCTIONNALISME, géographie

  • Écrit par 
  • Régis KEERLE
  •  • 1 247 mots

L'idée de fonction, empruntée à la physiologie, et sa mise en doctrine(s) sous la forme du fonctionnalisme n'appartiennent pas en propre à la géographie. Dans les approches fonctionnalistes qui se sont développées au xx e  siècle en sciences humaines et sociales à partir notamment des travaux de l'école française de sociologie, chaque élément d'une structure (la société) est défini par la fonctio […] […] Lire la suite

FORMATION DE LA CALOTTE ANTARCTIQUE

  • Écrit par 
  • Vincent LEFEBVRE
  •  • 733 mots
  •  • 1 média

Au cours des temps géologiques, le continent Antarctique et sa calotte n'ont pas toujours été tels qu'on les connaît aujourd'hui. Ce continent, bien que situé autour du pôle Sud depuis plus de 70 millions d'années (Ma), n'a pas toujours été recouvert de glace. L'âge du début de la formation de la calotte est estimé à environ 34 Ma avant notre ère, lors de la transition entre l'Éocène et l'Oligo […] […] Lire la suite

FORME

  • Écrit par 
  • Jean PETITOT
  •  • 27 344 mots

Dans le chapitre « Perturbations singulières »  : […] De nombreux travaux ont également été effectués sur les équations différentielles contraintes, c'est-à-dire sur les systèmes dynamiques pour lesquels il existe deux échelles de temps, une dynamique « rapide » amenant le point représentatif de l'espace de phase M × W sur une variété « lente » Σ ⊂ M × W (surface des états) et une dynamique « lente » faisant évoluer l'état sur Σ (cf.  supra .). Les […] […] Lire la suite

GÉNIE CHIMIQUE

  • Écrit par 
  • Henri ANGELINO, 
  • Henri GIBERT, 
  • Pierre PIGANIOL
  •  • 7 794 mots
  •  • 10 médias

Dans le chapitre « Simulation »  : […] Depuis longtemps, on utilise l'ordinateur dans la conception de l'ensemble du procédé pour la simulation, c'est-à-dire pour représenter artificiellement un fonctionnement réel. Les années 1960 ont vu la naissance de nombreux simulateurs créés par des équipes universitaires ou par des industriels. Les principaux objectifs d'un programme de simulation sont les suivants : résoudre des équations de bi […] […] Lire la suite

GÉNIE CIVIL

  • Écrit par 
  • Bernard TARDIEU
  •  • 5 832 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre « Génie civil et recherche »  : […] La recherche dans le domaine des grands ouvrages de génie civil est un devoir de la société. Cette recherche est multiple. Elle concerne la sécurité pendant la construction et l'exploitation, les méthodes constructives et les techniques de gestion qui permettent d'améliorer les coûts et les délais. Les recherches fondamentales sont nécessaires. Elles concernent presque toutes les sciences (science […] […] Lire la suite

HALTE À LA CROISSANCE ?, Club de Rome

  • Écrit par 
  • Robert BARBAULT
  •  • 497 mots

Le premier rapport du Club de Rome, intitulé The Limits to Growth (traduit en français sous le titre Halte à la croissance ? ) et publié en 1972, remettait en cause le rêve d'une croissance économique sans fin. Amorcé par Thomas Malthus et son fameux « Principe de population » paru en 1798, ce débat était relancé. Dennis H. Meadows et ses collaborateurs, chercheurs au Massachusetts Institute of […] […] Lire la suite

IMAGE NUMÉRIQUE ET IMAGE DE SYNTHÈSE

  • Écrit par 
  • Dominique MARTIN, 
  • Philippe MARTIN
  •  • 5 364 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « L'image de synthèse »  : […] Pour préciser les différences qui distinguent les images numériques et les images de synthèse, nous allons examiner trois exemples de création. À partir d'une image sur papier, on peut produire une copie sous forme d'une image numérique en utilisant un scanner. Ce périphérique d'ordinateur permet d'obtenir un fichier numérique. Il réalise une numérisation de l'image initiale, mais ce n'est pas un […] […] Lire la suite

INTERPLANÉTAIRE MILIEU

  • Écrit par 
  • Pierre COUTURIER, 
  • Jean-Louis STEINBERG
  •  • 4 665 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre «  Le mécanisme d'expansion du vent solaire »  : […] L'idée d'une extension de l'atmosphère solaire jusqu'à l'orbite terrestre était donc en gestation dans les années 1950 mais les physiciens ne disposaient pas d'une interprétation théorique de ce phénomène ; par ailleurs les données quantitatives sur les paramètres du fluide en expansion, sur l'aspect continu ou non du processus étaient bien maigres. Les résultats de l'analyse des queues cométaire […] […] Lire la suite

IRRATIONALITÉ INDIVIDUELLE ET ORDRE SOCIAL (P. Moessinger) Fiche de lecture

  • Écrit par 
  • Bernard VALADE
  •  • 1 486 mots

Les sciences sociales, depuis leur lointaine constitution et leur institutionnalisation au xix e  siècle, sont le cadre d'un débat toujours recommencé sur les rapports qu'entretiennent individu et société. La manière dont les mécanismes psychologiques s'ajustent au dispositif social a fait l'objet d'analyses qui, pour rendre compte de l'ordre ou du désordre social, mettent l'accent les unes sur l […] […] Lire la suite

JUPITER, planète

  • Écrit par 
  • André BOISCHOT, 
  • André BRAHIC, 
  • Daniel GAUTIER, 
  • Guy ISRAËL, 
  • Pierre THOMAS, 
  • Universalis
  •  • 11 281 mots
  •  • 60 médias

Dans le chapitre «  Dynamique de l'atmosphère »  : […] Les formations nuageuses les plus marquées dans l'atmosphère jovienne ont été utilisées comme traceurs de la circulation générale pour démontrer sa très forte symétrie axiale. De même, on a pu suivre le mouvement récurrent, avec une période de 6 à 10 jours, des petites taches qui apparaissent dans l'environnement de la Grande Tache rouge . Cela démontre la permanence de vents soufflant toujours […] […] Lire la suite

KARPLUS MARTIN (1930- )

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 450 mots
  •  • 1 média

Physico-chimiste austro-américain, Prix Nobel de chimie en 2013, Martin Karplus naît à Vienne (Autriche) le 15 mars 1930 dans une famille juive qui fuit la Shoah en émigrant aux États-Unis en 1938. Après des études universitaires à Harvard, il prépare son doctorat sous la direction de Linus Pauling à l’Institut de technologie de Californie (Caltech) et soutient sa thèse en 1953. Une bourse de la […] […] Lire la suite

KINTSCH WALTER (1932- )

  • Écrit par 
  • Daniel GAONAC'H
  •  • 376 mots

Né en Roumanie en 1932, docteur de l’université du Kansas en 1960, Walter Kintsch a mené ensuite la plus grande partie de sa carrière à l’université du Colorado à Boulder. Ses travaux relèvent à la fois de la psychologie expérimentale et de la modélisation informatique : ils visent à rendre compte des processus cognitifs en jeu dans la compréhension des textes, et à modéliser ces processus. La th […] […] Lire la suite

LEVITT MICHAEL (1947- )

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 401 mots
  •  • 1 média

Biophysicien et chimiste américano-israélo-britannique, Prix Nobel de chimie en 2013, Michael Levitt naît à Pretoria (Afrique du Sud) le 9 mai 1947. Après des études supérieures en physique au King’s College de l’université de Londres, il prépare son doctorat en biophysique au laboratoire de biologie moléculaire de l’université de Cambridge (Royaume-Uni) et soutient sa thèse en 1972 sur l’analys […] […] Lire la suite

LUNE

  • Écrit par 
  • Pierre THOMAS
  •  • 8 433 mots
  •  • 17 médias

Dans le chapitre «  Origine et histoire »  : […] L'origine de la Lune a toujours posé un problème et l'on proposait, pour le résoudre, trois scénarios bien distincts : – l'hypothèse de la fission suppose que la Lune est un morceau du manteau terrestre qui s'en serait détaché, par exemple sous l'effet de marées ; les différences notables de composition chimique entre la Lune et la « patrie » supposée infirment complètement ce modèle  ; – la deuxi […] […] Lire la suite

MACROMOLÉCULES

  • Écrit par 
  • Michel FONTANILLE, 
  • Yves GNANOU, 
  • Marc LENG
  •  • 13 774 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre « Interprétation théorique du comportement rhéologique »  : […] Le premier modèle proposé est celui de Rouse (1953). Il représente la chaîne comme un assemblage de perles reliées entre elles par des ressorts. Ces perles sont censées interagir par friction (avec un coefficient f ) avec leur milieu environnant, tandis que les ressorts répondent de façon élastique à une sollicitation. Le milieu visqueux exerçant une force d'entraînement sur la chaîne (force propo […] […] Lire la suite

MARÉES

  • Écrit par 
  • Françoise COMBES, 
  • André GOUGENHEIM, 
  • Christian LE PROVOST, 
  • Jean-Paul ZAHN
  •  • 9 720 mots
  •  • 14 médias

Dans le chapitre « Modèles numériques »  : […] Les réponses aux questions précédentes se trouvent dans l'étude numérique du phénomène de l'interaction gravitationnelle. La simulation de la rencontre de deux galaxies est fondée sur un modèle simple appelé modèle « restreint à 3 corps » : chaque galaxie est représentée par un grand nombre de particules, mais qui n'interagissent pas entre elles, comme ce serait le cas dans un modèle à n  corps, b […] […] Lire la suite

MERCURE, planète

  • Écrit par 
  • Pierre THOMAS
  •  • 4 699 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre « Interprétation »  : […] On émet l'hypothèse qu'une planète est constituée d'une lithosphère unique et continue, dans un état de contrainte (compressive ou extensive) dû aux variations de volume d'origine thermique (refroidissement ou réchauffement). Un impact qui forme un cratère dont la profondeur transitoire est importante (de l'ordre de grandeur de l'épaisseur de la lithosphère) va percer ou pour le moins fracturer e […] […] Lire la suite

MÉTÉOROLOGIE

  • Écrit par 
  • Jean-Pierre CHALON
  •  • 4 328 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Les systèmes de prévision de Météo-France »  : […] Les progrès accomplis ces dernières années ont été considérables. La qualité de la prévision permet de gagner un jour à peu près tous les dix ans. Ainsi, la prévision à trois jours d’échéance est-elle aujourd’hui aussi bonne que celle de la prévision à 24 heures il y a une vingtaine d’années. On appelle « temps sensible », l’ensemble des éléments significatifs de l’atmosphère ressentis par un obs […] […] Lire la suite

MODÈLE

  • Écrit par 
  • Raymond BOUDON, 
  • Hubert DAMISCH, 
  • Jean GOGUEL, 
  • Sylvanie GUINAND, 
  • Bernard JAULIN, 
  • Noël MOULOUD, 
  • Jean-François RICHARD, 
  • Bernard VICTORRI
  •  • 24 464 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Les fonctions de la modélisation »  : […] La philosophie de la connaissance, qui réfléchit sur les procédés de modélisation pratiqués par les différentes sciences, est dans l'obligation d'interpréter une nouvelle fonction, une nouvelle dimension de la rationalité. Les caractères de celle-ci ne sont pas aisés à fixer, parce qu'il s'agit de procédés techniques en voie d'élaboration et parce que la fonction des modèles n'est pas univoque : […] […] Lire la suite

MODÉLISATION, mathématique

  • Écrit par 
  • Jean-Paul DELAHAYE
  •  • 1 573 mots

La notion de modèle en mathématiques se présente sous un double aspect : d'une part, les mathématiques permettent de modéliser, c'est-à-dire de représenter, toutes sortes de situations, d'objets et de structures du monde réel, l'étude mathématique ou les simulations informatiques de ces représentations nous informant – lorsque les représentations sont bonnes – sur le monde réel ; d'autre part, un […] […] Lire la suite

MONT-SAINT-MICHEL BAIE DU

  • Écrit par 
  • Jean Claude LEFEUVRE
  •  • 3 269 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Nouvelle conception des aménagements et modèles actuels »  : […] L'apport de l'écologie . Après l'abandon du projet sur le Couesnon, de nouvelles solutions dites « douces » ont été envisagées, éliminant les interventions considérées comme trop agressives pour l'environnement et la qualité paysagère du site. Après avoir été centrées sur le Mont-Saint-Michel et ses abords, les études prennent en compte désormais la baie dans son ensemble qui est constituée d'éco […] […] Lire la suite

NUCLÉAIRE Applications militaires

  • Écrit par 
  • Paul BOUÉ, 
  • Thierry MASSARD, 
  • François OLIVE
  •  • 8 644 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Bases des conceptions d'armes »  : […] Le fonctionnement d'une arme nucléaire est un processus complexe qui fait intervenir un grand nombre de phénomènes physiques fortement couplés entre eux : écoulements rapides lors de la compression de la matière nucléaire par l'action de l'explosif, neutronique des réactions de fission en chaîne, transport du rayonnement dans les matériaux portés à l'état de plasma, physique nucléaire avec les réa […] […] Lire la suite

NUCLÉAIRE HIVER

  • Écrit par 
  • Adelin VILLEVIEILLE
  •  • 977 mots

Des études, menées au début des années 1980, ont montré qu'une guerre nucléaire totale entre les États-Unis et l'Union soviétique aurait eu d'importants effets climatiques. Selon ces études, un voile nuageux durable se serait formé, opaque au rayonnement solaire. Dans les estimations les plus pessimistes, l'obscurcissement et le refroidissement consécutifs auraient été tels que leurs auteurs ont […] […] Lire la suite

PHARMACOLOGIE

  • Écrit par 
  • Edith ALBENGRES, 
  • Jérôme BARRE, 
  • Pierre BECHTEL, 
  • Jean-Cyr GAIGNAULT, 
  • Georges HOUIN, 
  • Henri SCHMITT, 
  • Jean-Paul TILLEMENT
  •  • 20 323 mots
  •  • 9 médias

Dans le chapitre « Modélisation moléculaire et calcul »  : […] La finalité de cette méthode est de se représenter et de prévoir par le calcul la structure 3D qu'une molécule doit avoir pour interagir avec un récepteur donné. Cette méthode peut donc s'appliquer soit pour optimiser des molécules connues, soit pour concevoir, ab initio , de nouvelles molécules. La technique de base de cette approche est la mécanique moléculaire par laquelle on accède de façon se […] […] Lire la suite

PHYSIQUE Physique et informatique

  • Écrit par 
  • Claude ROIESNEL
  •  • 6 760 mots

Dans le chapitre «  Modélisation numérique »  : […] La physique est, depuis Galilée, caractérisée par la conjonction de trois modes de recherche sur la nature. L'approche théorique est un processus de modélisation par lequel on décrit les concepts au moyen d'équations mathématiques. L'approche analytique s'efforce de dériver des conséquences de ces équations soit rigoureusement par des théorèmes, soit approximativement en général par une méthode p […] […] Lire la suite

POPULATIONS ANIMALES (DYNAMIQUE DES)

  • Écrit par 
  • Robert BARBAULT, 
  • Jean-Dominique LEBRETON
  •  • 12 002 mots
  •  • 15 médias

Dans le chapitre « La croissance exponentielle et le paradigme de la régulation dépendante de la densité »  : […] Le modèle démographique le plus simple considère une population théorique  N dans laquelle entre deux dates, t et t + 1, chaque individu donne en moyenne naissance à F individus et meurt avec une probabilité M . L'environnement est donc considéré comme constant. Entre t et t + 1, il entre donc en moyenne dans la population FN ( t ) individus et il en meurt en moyenne MN ( t ). Le bilan des e […] […] Lire la suite

PRIX NOBEL DE CHIMIE 2013

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 400 mots
  •  • 3 médias

Le prix Nobel de chimie récompense en 2013 trois théoriciens experts de la simulation numérique des réactions chimiques. L'Austro-Américain Martin Karplus (né le 15 mars 1930 à Vienne en Autriche) est professeur émérite à l'université Harvard et directeur du laboratoire de chimie-biophysique de l'Institut de science et d'ingénierie supramoléculaires (I.S.I.S.) à Strasbourg ; l'Américano-Israélo- […] […] Lire la suite

PRIX NOBEL DE PHYSIQUE 2021

  • Écrit par 
  • Hervé LE TREUT, 
  • Laurent LI, 
  • Bernard PIRE
  •  • 1 725 mots
  •  • 2 médias

Le prix Nobel de physique 2021 a été attribué, d’une part, à Syukuro Manabe et Klaus Hasselmann, deux spécialistes de la modélisation numérique du climat, et, d’autre part, à Giorgio Parisi, un théoricien des systèmes physiques complexes. […] […] Lire la suite

PSYCHOLOGIE DU DÉVELOPPEMENT

  • Écrit par 
  • Henri LEHALLE
  •  • 4 180 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « La recherche des mécanismes du développement »  : […] On parle de mécanismes du développement pour désigner ce qui produit le changement développemental repéré en tant que processus. Ces mécanismes sont obligatoirement neuropsychologiques : ils se manifestent à un niveau comportemental tout en correspondant simultanément au fonctionnement neuronal et plus généralement somatique. On peut supposer également qu’ils sont semblables à tous les niveaux du […] […] Lire la suite

QUASI-CRISTAUX

  • Écrit par 
  • Marc AUDIER, 
  • Michel DUNEAU
  •  • 3 072 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Modélisation des structures quasi périodiques »  : […] Si les propriétés structurales paradoxales des quasi-cristaux (réflexions de Bragg et symétries non cristallines) n'ont pas découragé les physiciens de la matière condensée, c'est en partie grâce à des travaux mathématiques réalisés dans les années 1970. Le mathématicien Roger Penrose a montré en effet que l'on peut construire des pavages du plan non périodiques et de symétrie pentagonale en util […] […] Lire la suite

RÉSEAUX DE NEURONES

  • Écrit par 
  • Gérard DREYFUS
  •  • 5 122 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre « Modélisation statique »  : […] On peut trouver de nombreux exemples d'utilisations des réseaux de neurones pour la modélisation de phénomènes statiques. Ainsi, dans le domaine des « relations structure-activité » (ou Q.S.A.R. pour quantitative structure- activity relations ), les réseaux de neurones permettent de prévoir une propriété d'une molécule (caractérisée par un nombre réel) à partir de descripteurs chimiques de cette […] […] Lire la suite

ROBOTIQUE ET PSYCHOLOGIE

  • Écrit par 
  • Philippe GAUSSIER
  •  • 2 154 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Le robot comme modèle ou caricature »  : […] En parallèle, les robots sont aussi utilisés pour tester les conséquences comportementales de modèles cognitifs. Les chercheurs ont été surpris de constater à quel point des architectures de contrôle très simples et caricaturales couplant directement capteurs et actionneurs permettent d’obtenir des comportements très riches que des observateurs naïfs interprètent comme des comportements « intelli […] […] Lire la suite

SÉISMES ET SISMOLOGIE Le génie parasismique

  • Écrit par 
  • Philippe GUÉGUEN
  •  • 8 752 mots

Dans le chapitre «  Comportement sismique d'une structure »  : […] L'objectif principal d'une étude de dynamique des structures est la détermination de l'histoire dans le temps de ses déplacements lorsqu'elle subit un chargement donné et variable dans le temps. Les déplacements d'un corps solide soumis à un chargement dynamique sont obtenus au moyen d'expressions mathématiques, appelées équations dynamiques du mouvement. Elles doivent tenir compte des lois de co […] […] Lire la suite

SIMULATION, chimie

  • Écrit par 
  • Pierre LASZLO
  •  • 1 327 mots

Dans le chapitre « Évolution des simulations en chimie »  : […] Au cours du xvii e  siècle, lorsque l'alchimie cède le pas à la chimie, la discipline toute neuve hérite de cet art des simulacres. Puis, en s'affirmant, la chimie fournit à la société de nombreuses productions artificielles, imitant la nature ou prétendant l'améliorer. Citons l'aspirine (1900), antalgique aux effets secondaires bien moindres que ceux de son modèle naturel ; la Bakélite (1907), l' […] […] Lire la suite

SOUFFLERIES

  • Écrit par 
  • Bruno CHANETZ
  •  • 6 228 mots
  •  • 10 médias

Dans le chapitre « Vers la soufflerie numérique ? »  : […] Dans les années 1980, l’avènement d’ordinateurs avec de grosses capacités de calcul et le développement conjoint des méthodes numériques laissaient augurer la disparition à moyen terme des souffleries. L’abandon de ces laboratoires aérodynamiques au sol que sont les souffleries n’est toutefois toujours pas à l’ordre du jour. Pourtant, grâce à l’évolution de l’informatique, l’aérodynamique numériq […] […] Lire la suite

SYSTÈMES INFORMATIQUES Conception, architecture et urbanisation des systèmes d'information

  • Écrit par 
  • Sylvie SERVIGNE
  •  • 3 280 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre « Merise »  : […] La méthode Merise (Méthode d'étude et de réalisation informatique pour les systèmes d'entreprise) est née à la fin des années 1970 en France, avec pour objectif de définir une démarche de conception de S.I. Le principe de base repose sur la séparation des données et des traitements. L'organisation des données semble plus pérenne que la définition des traitements, qui évolue en fonction de l'évolu […] […] Lire la suite

T.I.C.E. (Traité d'interdiction complète des essais nucléaires) ou C.T.B.T. (Comprehensive Test Ban Treaty)

  • Écrit par 
  • Dominique MONGIN
  •  • 936 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Quel est l’intérêt de la simulation ? »  : […] Dès 1996, les autorités françaises ont lancé le programme Simulation, en pleine conformité avec le T.I.C.E., car il s’affranchit du recours aux essais nucléaires explosifs. Il a pour objectif de garantir, sans procéder à des essais nucléaires, la fiabilité et la sûreté des armes nucléaires. Il contribue ainsi à la crédibilité de la dissuasion nucléaire française. Le programme Simulation comporte […] […] Lire la suite

WOLFRAM STEPHEN (1959- )

  • Écrit par 
  • Anthony G. CRAINE, 
  • Universalis
  •  • 609 mots

Physicien britannique, né le 29 août 1959 à Londres. Fils d'un romancier et d'une professeur de philosophie à l'université d'Oxford, Stephen Wolfram étudie au collège d'Eton et n'a que quinze ans lorsque paraît son premier article scientifique. Il poursuit ses études à l'université d'Oxford, puis à l'Institut de technologie de Californie où il obtient un doctorat en physique théorique en 1979. Il […] […] Lire la suite

ZODIACALE LUMIÈRE

  • Écrit par 
  • René DUMONT
  •  • 3 630 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Modèles et inversion »  : […] Dans les modélisations des grains et du nuage, on a cherché, à partir de la structure des météorites, et plus récemment des particules solides collectées par D. E. Brownlee dans la stratosphère, à reconstituer les données observationnelles. Parmi ces tenta tives d'ajustement, celles qui se sont limitées à la diffusion de Mie par de petites sphères se sont heurtées à d'importants obstacles. Les lo […] […] Lire la suite


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Fonction de régression d'un processus à une variable

dessin :  Fonction de régression d'un processus à une variable

Approximation de la fonction de régression de la sortie Yp d'un processus à une variable x, obtenue avec un réseau de neurones après apprentissage. Les croix correspondent aux valeurs de Yp mesurées sur le processus à modéliser (source : NETRAL S.A.).  

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Modélisation de la convection mantellique avec la dérive des continents

photographie :  Modélisation de la convection mantellique avec la dérive des continents

Instantané produit par une modélisation de la convection thermique avec des continents. La couleur en surface représente la résistance des roches : bleu pour résistant (continents) et rouge pour peu résistant (équivalent de limites de plaques). La couleur en profondeur...  

Crédits : L. Bello

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Ordinateur T.E.R.A.

photographie :  Ordinateur T.E.R.A.

Le programme Simulation doit permettre à la France de poursuivre des recherches sur l'armement nucléaire sans procéder à des essais réels. Depuis sa dernière campagne en 1996 et la ratification par la France du Traité d'interdiction complète des essais nucléaires, le puissant...  

Crédits : CEA

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Anomalies du niveau de la mer mesurées par satellite

photographie :  Anomalies du niveau de la mer mesurées par satellite

L'utilisation des données provenant des satellites permet d'obtenir de précieuses informations sur l'océan mondial. Ces deux clichés montrent les anomalies de hauteur du niveau de la mer dans le Pacifique. Le rouge et le bleu intenses correspondent aux anomalies les plus...  

Crédits : EU Copernicus Marine Service

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Comparaison entre observations et simulations de modèle

dessin :  Comparaison entre observations et simulations de modèle

Les cartes proposées ici représentent les précipitations moyennes sur la partie intertropicale du globe (en mm de pluie par jour) et pour une période de vingt ans. La première (en haut) a été élaborée à partir d'observations satellitaires et de données issues des stations...  

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Évaluation des paramétrisations par une étude de terrain

dessin :  Évaluation des paramétrisations par une étude de terrain

Une approche classique pour évaluer les paramétrisations consiste à réaliser des simulations très détaillées sur quelques heures du phénomène à étudier (ici l'évolution des nuages au cours d'une journée), en lien avec une campagne de terrain. Les observations recueillies...  

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Interactions entre « l’océan vert » (biogéochimie marine) » et « l’océan bleu » (processus physiques et dynamiques)

dessin :  Interactions entre « l’océan vert » (biogéochimie marine) » et « l’océan bleu » (processus physiques et dynamiques)

Une connaissance approfondie des différents phénomènes en jeu dans l'océan est essentielle pour obtenir des modélisations fiables. Il est indispensable de tenir compte des phénomènes physiques (sédimentation, agrégation...), dynamiques (courants marins), chimiques et biogéochimiques...  

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Islande : carte ancienne

photographie :  Islande : carte ancienne

Publiée en 1590 dans un des ouvrages du cartographe anversois Abraham Ortelius, cette carte de l'Islande et de ses alentours illustre bien la perception et les connaissances de l'océan à cette époque. Si les côtes et le littoral étaient déjà connus (aux approximations de...  

Crédits : Fine Art Photographic Library/ Corbis/ Getty Images

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Le réchauffement global prévu dès les années 1980

dessin :  Le réchauffement global prévu dès les années 1980

Cette figure superpose à l'une des premières projections du réchauffement global – réalisée en 1980 par James Hansen et ses collaborateurs – des simulations produites par un modèle de climat actuel (courbes en couleurs) montrant l'évolution de la température globale sous...  

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Les cinq mondes de la modélisation numérique

dessin :  Les cinq mondes de la modélisation numérique

Pouvant se représenter comme un parcours à travers cinq mondes, la modélisation numérique part du monde des phénomènes observables à partir desquels on développe des théories physiques (monde des théories) qui sont ensuite traduites sous forme mathématique (monde des équations)....  

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Les paramétrisations des modèles de climat

dessin :  Les paramétrisations des modèles de climat

Après avoir idéalisé (en a) certains processus du climat, on cherche à les représenter (en b) dans un modèle climatique. L'exemple pris ici illustre une journée avec des cumulus de beau temps sur un continent. La figure b traduit, sous forme de paramétrisations, les transferts...  

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Météorologie et climat

dessin :  Météorologie et climat

Ces graphiques représentent les températures (courbes) et les cumuls de précipitation (barres) dans deux mailles d'un modèle de circulation générale atmosphérique (modèle LMDZ du CNRS) qui comprennent l'une la ville de Nevers (France), l'autre Ouagadougou (Burkina Faso),...  

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Mise à l’eau d’un flotteur

photographie :  Mise à l’eau d’un flotteur

Parmi les instruments utilisés pour étudier les océans, il y a le flotteur qui est mis à l'eau à partir d'un navire. Cet outil est ensuite complètement autonome (transmettant ses données par satellites), ce qui permet de multiplier le nombre et la localisation des mesures in situ.  

Crédits : Ifremer

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Modèles climatiques : cœur dynamique et paramétrisations physiques

dessin :  Modèles climatiques : cœur dynamique et paramétrisations physiques

Cette sphère surmontée de « cubes » illustre le maillage de l'atmosphère utilisé dans les modèles numériques climatiques. Ici, l'échelle n'est pas respectée puisque l'atmosphère ne s'étend que jusqu'à quelques dizaines de kilomètres d'altitude, à comparer avec les 6 350 km...  

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Modélisation de la salinité de l’eau de mer dans l’Atlantique

photographie :  Modélisation de la salinité de l’eau de mer dans l’Atlantique

Ce cliché représente un résultat du modèle numérique : la salinité dans l'océan Atlantique à une profondeur de 1 000 mètres. La zone noire (à droite) correspond à la terre avec, de haut en bas, l'Espagne puis l'Afrique du Nord (ces deux zones continentales étant ici reliées...  

Crédits : NATL60 Jean-Marc Molines et équipe MEOM, IGE Grenoble

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Océanographie : construction d’un modèle numérique

dessin :  Océanographie : construction d’un modèle numérique

Ce schéma résume les différentes étapes permettant l'élaboration et l'amélioration d'un modèle numérique d'océan. Les données de l'observation de la Terre (1) permettent de décrire des phénomènes que l'on traduit sous forme d'équations mathématiques selon les lois de la...  

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Océanographie : déploiement d’un flotteur libre

dessin :  Océanographie : déploiement d’un flotteur libre

Outil utilisé pour obtenir des mesures de l'océan (température, salinité, courants, etc.), un flotteur libre est préprogrammé pour effectuer des cycles d'une dizaine de jours. Ainsi, une fois mis à l'eau par un navire, il dérive librement avant de plonger vers 2 000 mètres...  

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Prévisions océanographiques

photographie :  Prévisions océanographiques

Il est désormais possible, grâce à la modélisation numérique, de comprendre et prévoir les océans, comme on prévoit le temps qu'il fera. Cette branche de l'océanographie, appelée océanographie opérationnelle, développe et utilise les mêmes outils que la recherche fondamentale....  

Crédits : EU Copernicus Marine Service/ Mercator Océan

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Répartition mondiale des flotteurs du programme Argo

carte :  Répartition mondiale des flotteurs du programme Argo

Lancé au début des années 2000, le programme international Argo a mis en place un réseau global de flotteurs pour obtenir des informations sur les océans afin de mieux comprendre ce milieu et prévoir son rôle sur le climat de notre planète. Des milliers de flotteurs autonomes...  

Crédits : jcommops

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Utilisation de modèles climatiques pour l’étude du réchauffement global

dessin :  Utilisation de modèles climatiques pour l’étude du réchauffement global

À partir d'un modèle climatique couplé (ici le modèle IPSL-CM du CNRS), une première simulation de plusieurs milliers d'années, dite de contrôle (courbe mauve sur la figure du haut), est réalisée en imposant les concentrations des gaz à effet de serre et aérosols à leur...  

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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 Fonction de régression d'un processus à une variable

Fonction de régression d'un processus à une variable
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

 Modélisation de la convection mantellique avec la dérive des continents

Modélisation de la convection mantellique avec la dérive des continents
Crédits : L. Bello

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 Ordinateur T.E.R.A.

Ordinateur T.E.R.A.
Crédits : CEA

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 Anomalies du niveau de la mer mesurées par satellite

Anomalies du niveau de la mer mesurées par satellite
Crédits : EU Copernicus Marine Service

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 Comparaison entre observations et simulations de modèle

Comparaison entre observations et simulations de modèle
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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 Évaluation des paramétrisations par une étude de terrain

Évaluation des paramétrisations par une étude de terrain
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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 Interactions entre « l’océan vert » (biogéochimie marine) » et « l’océan bleu » (processus physiques et dynamiques)

Interactions entre « l’océan vert » (biogéochimie marine) » et « l’océan bleu » (processus physiques et dynamiques)
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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 Islande : carte ancienne

Islande : carte ancienne
Crédits : Fine Art Photographic Library/ Corbis/ Getty Images

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 Le réchauffement global prévu dès les années 1980

Le réchauffement global prévu dès les années 1980
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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 Les cinq mondes de la modélisation numérique

Les cinq mondes de la modélisation numérique
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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 Les paramétrisations des modèles de climat

Les paramétrisations des modèles de climat
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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 Météorologie et climat

Météorologie et climat
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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 Mise à l’eau d’un flotteur

Mise à l’eau d’un flotteur
Crédits : Ifremer

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 Modèles climatiques : cœur dynamique et paramétrisations physiques

Modèles climatiques : cœur dynamique et paramétrisations physiques
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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 Modélisation de la salinité de l’eau de mer dans l’Atlantique

Modélisation de la salinité de l’eau de mer dans l’Atlantique
Crédits : NATL60 Jean-Marc Molines et équipe MEOM, IGE Grenoble

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 Océanographie : construction d’un modèle numérique

Océanographie : construction d’un modèle numérique
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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 Océanographie : déploiement d’un flotteur libre

Océanographie : déploiement d’un flotteur libre
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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 Prévisions océanographiques

Prévisions océanographiques
Crédits : EU Copernicus Marine Service/ Mercator Océan

photographie

 Répartition mondiale des flotteurs du programme Argo

Répartition mondiale des flotteurs du programme Argo
Crédits : jcommops

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 Utilisation de modèles climatiques pour l’étude du réchauffement global

Utilisation de modèles climatiques pour l’étude du réchauffement global
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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