Trois problèmes inverses en glaciologie - TEL - Thèses en ligne Access content directly
Theses Year : 1997

Trois problèmes inverses en glaciologie

Abstract

Many questions of glaciological interest can be recognized as inverse problems. In this thesis, l illustrate this point through three examples: * Reconstruction of past temperatures : l try to combine the information given by ice isotopic composition and measured temperature profile at Vostok (Antarctica). This approach suggests that the temperature profile is not able to give any better estimate of surface temperature during the last glacial period than the classical isotopic thermometer (at Vostok). * Reconstruction of past atmospheres : air composition measured in bubbles of ice cores gives tremendous information about past atmospheres. However, the interpretation of these measurements is not immediate, because some natural phenomena can alter the composition of bubble air. l propose here a method to extract the atmospheric signal of ice cores, taking firn diffusion and gravitational separation into account. This method is then applied to interpret methane, CFCs and Û 13 C of CH, measurements. * Reconstruction of large-scale rheological properties of ice: ice-shelves and ice-streams are dynamic elements of the Antarctic ice sheet. Their rheology is an important parameter to predict the evolution of the Antarctic ice sheet. l present here a possible means to determine the effective viscosity of an ice-shelf using an ice-shelf flow model and velocity and thickness measurements. The results consist of a map of the effective viscosity of the Ross Ice Shelf. Inverse methods used to treat these problems are weIl known in many fields of geophysical sciences, but they have been used occasionaIly in glaciology. l try to show what can be learnt from their application in glaciology, but also their limits.
Les questions que se pose le glaciologue peuvent souvent être identifiées à des problèmes inverses. C'est ce qui est illustré dans ce travail à travers trois exemples: * Reconstruction des températures du passé : nous essayons de combiner l'information donnée par la composition isotopique de la glace et le profil de température mesuré à Vostok (Antarctique). Cette approche suggère que le profil de température ne permet pas de donner de meilleure estimation de la température du dernier stade glaciaire à Vostok que le thermomètre isotopique classique. * Reconstruction de la composition de l'atmosphère du passé: lors de la transformation de la neige en glace, des bulles d'air de composition voisine de celle de l'atmosphère sont emprisonnées dans la porosité de la glace. Différents processus naturels peuvent altérer la composition de la bulle et l'interprétation des mesures n'est pas immédiate. Nous proposons ici une méthode de déconvolution du signal atmosphérique prenant en compte les phénomènes de diffusion et de gravitation dans le névé polaire. Nous appliquons ensuite cette méthode à l'interprétation des mesures de méthane, CFCs et rapport isotopique du méthane dans le névé et la glace. * Reconstruction des propriétés rhéologiques de la glace à grande échelle : les iceshelves (plates-formes de glace flottantes) constituent avec les ice-streams (fleuves de glace) les éléments dynamiques de la calotte Antarctique. Leur rhéologie est un paramètre important à prendre en compte pour prédire l'évolution de la géométrie de la calotte Antarctique. Nous montrons comment retrouver ce paramètre critique à partir d'un modèle d'écoulement et de mesures de terrain, puis nous fournissons une carte de viscosité apparente du Ross Ice Shelf (Antarctique de l'Ouest). Les techniques d'inversion décrites dans ce travail sont classiques dans de nombreux domaines de la géophysique, mais elles sont peu connues en glaciologie. En les appliquant sous une forme simplifiée, nous nous sommes efforcés de montrer ce qu'elles peuvent apporter à la glaciologie et quelles sont leurs limites.
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Dates and versions

tel-00701278 , version 1 (25-05-2012)

Identifiers

  • HAL Id : tel-00701278 , version 1

Cite

Vincent Rommelaere. Trois problèmes inverses en glaciologie. Glaciologie. Université Joseph-Fourier - Grenoble I, 1997. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00701278⟩
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