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Le « carbone suie » (BC) est un composant majeur de la suie produite lors de la combustion de combustibles fossiles, principalement des moteurs à combustion (en particulier le diesel), de la combustion résidentielle du bois et du charbon et de la combustion des déchets agricoles. Le BC joue un rôle important en tant que forceur climatique de courte durée (Bond et al., 2013). L'aethalomètre est la méthode la plus utilisée pour mesurer les concentrations de « carbone suie » dans l'atmosphère. Cette méthode recueille l'air dans l'atmosphère à travers un filtre et la diminution de la transmission de la lumière à travers la zone d'échantillonnage est mesurée. Des instruments portables dédiés à une telle mesure sont disponibles dans le commerce. Un besoin d'évaluation de leur performance est donc identifié. Dans cette étude, nous présentons les résultats d'une intercomparaison entre un instrument de référence et des instruments portables réalisée à l'aide d'un montage expérimental dans un environnement contrôlé en termes de température, d'humidité relative, de concentrations d'aérosols et de distributions de taille., Black carbon (BC) is a major component of the soot produced during combustion of fossil fuels, principally from combustion engines (especially diesel), from residential burning of wood and coal and from field burning of agricultural wastes. BC plays a significant role as a short-lived climate forcer (Bond et al., 2013). Aethalometers are the most used method for measuring black carbon concentrations in the atmosphere. This method collects air in the atmosphere through a filter and the decrease of light transmission through the sampling area is measured. Portable instruments dedicated to such measurement are commercially available. A need for their performance evaluation is therefore identified. In this study, we present the results of an intercomparison between reference and portable instruments performed using an experimental set-up under a controlled environment in terms of temperature, relative humidity, aerosol concentrations and size distributions.

Vibrations due to railway traffic propagate from the tracks to inside neighbour houses. Residents who are exposed to vibrations are also exposed to railway noise. This combined exposure to noise and vibration leads to annoyance, as well as to some health issues. Few studies have been conducted to investigate this combined exposure in terms of annoyance. The goal of the thesis is to improve the knowledge concerning the perceptual phenomena involved when both railway noise and railway vibration occur at the same time. Experiments are carried out in controlled conditions for that purpose, using acoustic and vibratory recordings obtained in the vicinity of a railway track, inside a dwelling. A first study was conducted in order to test the validity of an experimental procedure allowing to collect annoyance responses in laboratory conditions. For several combinations of noise and vibration at different noise and vibration levels, annoyance responses were collected: 1) partial annoyance due to noise, 2) partial annoyance due to vibration and 3) total annoyance due to combined noise and vibration. Results of this first study led to a common procedure used for the rest of the experiments carried out during this thesis work. Studies about annoyance due to combined railway noise and vibration often use indices which only describe an amount of energy for each single exposure. Results can be contradictory. A second study was conducted in the laboratory in order to evaluate the influence of (noise and vibration) intensity on annoyance and to determine the reason of the contradictory results observed in the literature. The initial hypotheses made in the current work were that those could be due to the different ranges of variation of noise and vibratory levels, or to the different spectral contents of the stimuli used in the studies of interest. In the literature, there is a reported need of further investigations about the influence of parameters not related to vibration level (\textit{e.g.} frequency content, modulation) on railway vibration annoyance. During this thesis, work was done in the aim of a better understanding of the role of vibratory spectral content in specific annoyance due to vibration in the absence of noise. An experiment was conducted using artificial vibration stimuli based on the railway vibration recording spectra. The importance of parameters other than overall noise or vibration levels on variations of the annoyance due to combined railway noise and vibration was investigated during a last study. The stimuli were based on 19 noise and vibration recordings obtained inside a dwelling, after having reduced their duration to 10s and with controlled variations of noise and vibration levels. The results showed that the relative importance of temporal and spectral parameters of the combined exposure to noise and vibration was low as compared to that of energetic parameters.; La co-exposition au bruit et aux vibrations est source de gêne pour les riverains et peut engendrer des troubles de la santé. L’objectif de la thèse est d’apporter des éléments de compréhension au regard des phénomènes perceptifs mis en jeux lors de l’exposition combinée au bruit et aux vibrations ferroviaires. Des expériences sont menées dans ce but, en conditions contrôlées et à l'aide d'enregistrements acoustiques et vibratoires réalisés à proximité d'une voie ferrée, à l'intérieur d'un logement. Une première étude a été réalisée afin de valider un protocole expérimental permettant de recueillir en laboratoire des réponses de gêne. Pour plusieurs combinaisons d'enregistrements de bruit et de vibrations ferroviaires présentés à différents niveaux, la gêne 1) partielle due au bruit, 2) partielle due aux vibrations et 3) totale due à la co-exposition au bruit et aux vibrations étaient recueillies. Les résultats de cette première étude ont été utilisés afin d'adopter un même protocole expérimental tout au long de ces travaux de thèse. Les études traitant de la gêne due aux bruit et vibrations ferroviaires sont majoritairement basées sur des indices ne reflétant que la quantité d’énergie liée à chaque exposition et leurs résultats peuvent être contradictoires. Une seconde étude a été menée en laboratoire dans le but d'évaluer l’influence de l’intensité (sonore, vibratoire) sur la gêne et afin de déterminer l'origine des différences de résultats dans la littérature. Les hypothèses testées étaient que ces différences pourraient être dues aux différentes plages de niveaux sonores et vibratoires étudiées, ou à des différences de contenus fréquentiels au sein des stimuli utilisés dans les différentes expériences. Dans la littérature, un besoin d’autres études en laboratoire est souligné afin de mieux comprendre l’influence des paramètres autres que le niveau global vibratoire (p. ex. contenu spectral, modulation) sur la gêne due aux vibrations ferroviaires. Un travail a été réalisé afin de mieux comprendre le rôle du contenu spectral vibratoire dans la gêne spécifique due aux vibrations, en l'absence de bruit. Une expérience a été conduite en utilisant des stimuli vibratoires artificiels, créés à partir des spectres d'enregistrements de vibrations ferroviaires. L'importance des paramètres autres que les niveaux de bruit et de vibrations globaux sur les variations de la gêne due à la co-exposition aux bruit et vibrations ferroviaires a fait l'objet d'une dernière étude. Les stimuli utilisés étaient obtenus à partir de 19 enregistrements sonores et vibratoires réalisés chez un riverain d'une voie ferrée, en les ramenant à une durée de 10s et en contrôlant les variations de niveau de bruit et de vibrations. Cette étude a montré que l'importance relative des paramètres temporels et fréquentiels de la co-exposition au bruit et aux vibrations était faible au regard de celle des paramètres énergétiques.

Vibrations due to railway traffic propagate from the tracks to inside neighbour houses. Residents who are exposed to vibrations are also exposed to railway noise. This combined exposure to noise and vibration leads to annoyance, as well as to some health issues. Few studies have been conducted to investigate this combined exposure in terms of annoyance. The goal of the thesis is to improve the knowledge concerning the perceptual phenomena involved when both railway noise and railway vibration occur at the same time. Experiments are carried out in controlled conditions for that purpose, using acoustic and vibratory recordings obtained in the vicinity of a railway track, inside a dwelling. A first study was conducted in order to test the validity of an experimental procedure allowing to collect annoyance responses in laboratory conditions. For several combinations of noise and vibration at different noise and vibration levels, annoyance responses were collected: 1) partial annoyance due to noise, 2) partial annoyance due to vibration and 3) total annoyance due to combined noise and vibration. Results of this first study led to a common procedure used for the rest of the experiments carried out during this thesis work. Studies about annoyance due to combined railway noise and vibration often use indices which only describe an amount of energy for each single exposure. Results can be contradictory. A second study was conducted in the laboratory in order to evaluate the influence of (noise and vibration) intensity on annoyance and to determine the reason of the contradictory results observed in the literature. The initial hypotheses made in the current work were that those could be due to the different ranges of variation of noise and vibratory levels, or to the different spectral contents of the stimuli used in the studies of interest. In the literature, there is a reported need of further investigations about the influence of parameters not related to vibration level (\textit{e.g.} frequency content, modulation) on railway vibration annoyance. During this thesis, work was done in the aim of a better understanding of the role of vibratory spectral content in specific annoyance due to vibration in the absence of noise. An experiment was conducted using artificial vibration stimuli based on the railway vibration recording spectra. The importance of parameters other than overall noise or vibration levels on variations of the annoyance due to combined railway noise and vibration was investigated during a last study. The stimuli were based on 19 noise and vibration recordings obtained inside a dwelling, after having reduced their duration to 10s and with controlled variations of noise and vibration levels. The results showed that the relative importance of temporal and spectral parameters of the combined exposure to noise and vibration was low as compared to that of energetic parameters., La co-exposition au bruit et aux vibrations est source de gêne pour les riverains et peut engendrer des troubles de la santé. L’objectif de la thèse est d’apporter des éléments de compréhension au regard des phénomènes perceptifs mis en jeux lors de l’exposition combinée au bruit et aux vibrations ferroviaires. Des expériences sont menées dans ce but, en conditions contrôlées et à l'aide d'enregistrements acoustiques et vibratoires réalisés à proximité d'une voie ferrée, à l'intérieur d'un logement. Une première étude a été réalisée afin de valider un protocole expérimental permettant de recueillir en laboratoire des réponses de gêne. Pour plusieurs combinaisons d'enregistrements de bruit et de vibrations ferroviaires présentés à différents niveaux, la gêne 1) partielle due au bruit, 2) partielle due aux vibrations et 3) totale due à la co-exposition au bruit et aux vibrations étaient recueillies. Les résultats de cette première étude ont été utilisés afin d'adopter un même protocole expérimental tout au long de ces travaux de thèse. Les études traitant de la gêne due aux bruit et vibrations ferroviaires sont majoritairement basées sur des indices ne reflétant que la quantité d’énergie liée à chaque exposition et leurs résultats peuvent être contradictoires. Une seconde étude a été menée en laboratoire dans le but d'évaluer l’influence de l’intensité (sonore, vibratoire) sur la gêne et afin de déterminer l'origine des différences de résultats dans la littérature. Les hypothèses testées étaient que ces différences pourraient être dues aux différentes plages de niveaux sonores et vibratoires étudiées, ou à des différences de contenus fréquentiels au sein des stimuli utilisés dans les différentes expériences. Dans la littérature, un besoin d’autres études en laboratoire est souligné afin de mieux comprendre l’influence des paramètres autres que le niveau global vibratoire (p. ex. contenu spectral, modulation) sur la gêne due aux vibrations ferroviaires. Un travail a été réalisé afin de mieux comprendre le rôle du contenu spectral vibratoire dans la gêne spécifique due aux vibrations, en l'absence de bruit. Une expérience a été conduite en utilisant des stimuli vibratoires artificiels, créés à partir des spectres d'enregistrements de vibrations ferroviaires. L'importance des paramètres autres que les niveaux de bruit et de vibrations globaux sur les variations de la gêne due à la co-exposition aux bruit et vibrations ferroviaires a fait l'objet d'une dernière étude. Les stimuli utilisés étaient obtenus à partir de 19 enregistrements sonores et vibratoires réalisés chez un riverain d'une voie ferrée, en les ramenant à une durée de 10s et en contrôlant les variations de niveau de bruit et de vibrations. Cette étude a montré que l'importance relative des paramètres temporels et fréquentiels de la co-exposition au bruit et aux vibrations était faible au regard de celle des paramètres énergétiques.

ispartof: FRONTIERS IN PLANT SCIENCE vol:9 ispartof: location:Switzerland status: published

Fruits and vegetables are a main source of health compounds and a hedonic constituent of human diet. In the context of global change, plants will be facing increasing abiotic and biotic constraints. Therefore, innovations are expected in order to improve plant adaptation these constraints as well as to reduce water, nutrients and chemical inputs. Plant breeding, innovative cultural practices and climate control are all effective levers that can be combined in order to improve crop yield and quality in low input production systems. In this context, a renewed modeling effort is needed in order to provide an integrated understanding of horticultural system functioning. Model goals for the future are to describe the cross-talk between physiological processes at multiple plant scales, simulate complex greenhouses designs, anticipating the consequences of environmental fluctuations or pest attack for system control and management.

For long-term manned space missions, it is necessary to develop efficient life support systems recycling air, water and food with a minimum supply of matter and energy. Air and water can be recycled from purely physico-chemical systems; however food requires se presence of living organisms. The Micro-Ecological Life Support System Alternative (MELiSSA) project of the European Space Agency includes higher plants grown in a closed and controlled chamber associated with other microbial compartments. The long-term control of the growth chamber and entire life support system requires efficient predictive models. The mass balance closure and the prediction in uncommon extraterrestrial environments highlight the importance of mechanistic models based on the mass and energy balances principles.An extensive bibliographic study has been performed in order to list and analyse the existing models of higher plant growth. Many models already exist, simulating most of the plant processes. However none of the global, structured models is sufficiently mechanistic and balanced in terms of matter exchange for an application in closed life support systems. Then a new structure is proposed in order to simulate all the terms of the mass balance at the plant level, including the different scales of study: general processes, organ scale and molecular scale. The results of the first approach using simple mechanistic physical laws for mass and energy exchange, a unique stoichiometry for biomass production and few empirical laws for the prediction of architectural parameters are illustrated and compared with experimental results obtained in a controlled environment. A mathematical analysis of the model is performed and all these results are discussed in order to propose further developments. This is described in detail for the implementation of more complex models of processes in the future model versions; the experiments that should be performed including the main measurements are proposed. This leads to the description of a new design of experimental growth chamber., Les missions spatiales habitées de longue durée nécessitent des systèmes de support-vie efficaces recyclant l’air, l’eau et la nourriture avec un apport extérieur minimum en matière et énergie. L’air et l’eau peuvent être recyclés par des méthodes purement physico-chimiques, tandis que la production de nourriture ne peut être faite sans la présence d’organismes vivants. Le projet Micro-Ecological Life Support System Alternative (MELiSSA, alternative de système de support-vie micro-écologique) de l’Agence Spatiale Européenne inclut des plantes supérieures cultivées dans une chambre close contrôlée, associée à d’autres compartiments microbiens. Le contrôle à long terme de la chambre de culture et du système de support-vie entier requiert des modèles prédictifs efficaces. Le bouclage du bilan massique et la prédiction de la réponse de la plante dans un environnement extraterrestre inhabituel mettent en avant l’importance de modèles mécanistes basés sur le principe des bilans de matière et d’énergie.Une étude bibliographique poussée a été réalisée afin de lister et analyser les modèles de croissance de plantes supérieures existants. De nombreux modèles existent, ils simulent la plupart des processus de la plante. Cependant aucun des modèles structurés globaux n’est suffisamment mécaniste ni équilibré en terme d’échange de masse pour une application dans un système de support-vie clos. Ainsi, une nouvelle structure est proposée afin de simuler tous les termes du bilan massique au niveau de la plante, en incluant les différentes échelles de l’étude : les processus généraux, l’échelle de l’organe et l’échelle de la molécule. Les résultats d’une première approche utilisant des lois physiques mécanistes simples pour les échanges de matière et d’énergie, une stoechiométrie unique pour la production de biomasse et quelques lois empiriques pour la prédiction des paramètres architecturaux sont illustrés et comparés avec des résultats expérimentaux obtenus dans un environnement contrôlé. Une analyse mathématique du modèle est réalisée et tous ces résultats sont discutés afin de proposer les prochaines étapes de développement. Ceci est décrit en détail pour l’inclusion de modèles de processus plus complexes dans les futures versions du modèle ; les expériences qui devraient être réalisées ainsi que les mesures nécessaires sont proposées. Ceci conduit à la description d’une nouvelle conception de chambre de culture expérimentale.