S. MANGIAROTTI, L. DRAPEAU & L. JARLAN:


Prévisibilité et analyse de la dynamique du blé pluvial en zone semi-aride par approche globale et assimilation de données



L'approche globale vise à modéliser la dynamique d'un système sans chercher à distinguer les éléments qui le composent, partant d'une série temporelle unique. Appliquée au cycle du blé pluvial en zone semi-aride, cette approche a permis, en se basant sur des mesures d'indice de la végétation issues de la télédétection spatiale, d'obtenir un modèle autonome de petite dimension. L'analyse de la structure de l'attracteur correspondant est caractéristique de dynamiques faiblement dissipatives et présente une structure de type chaos toroïdal dont il n'existe à ce jour que peu d'exemples théoriques et aucun cas issu d'observation réelles. Une validation robuste d'un modèle chaotique tridimensionnel peut se faire sur la base d'arguments topologiques. Toutefois, en contexte fortement perturbé, un tel niveau de validation est inaccessible. L'approche choisie ici consiste à montrer les capacités prévisionnelles du modèle. Les capacités prévisionnelles du modèle de blé pluvial ont pu être testées en utilisant plusieurs schémas d'assimilation de données (simple réinitialisation, Kalman étendu, Kalman d'ensemble et synchronisation directe et rétrograde). Les méthodes les plus sophistiquées ont montré une meilleure efficacité confirmant l'importante contribution des non linéarités. Ces résultats ont permis de montrer le potentiel de l'approche en mode prévisionnel et de contribuer à sa validation. Les modèles chaotiques ont souvent été utilisés pour banc d'essai pour tester les schémas d'assimilation de données. La présente application à un modèle directement issu d'observations montre que ces applications ne présentent pas seulement un intérêt théorique mais portent également en elles un potentiel applicatif assez direct. Ces résultats encouragent à approfondir les résultats en vérifiant qu'ils ne constituent pas un cas particulier et à investiguer ensuite les capacités de l'approche pour l'étude de comportements émergents.Résumé:

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