Soutenance de HDR
Fabien Gibert
LMD
Le développement instrumental LIDAR et son apport à l’étude de la dynamique atmosphérique et du cycle du carbone
Résumé
Les puits océaniques et biosphérique terrestre de CO2 limite actuellement les effets de l’injection anthropique massive de CO2 d’origine fossile dans l’atmosphère. Cependant le réchauffement actuel global de 1.5°C atteint en 2024 comparé à l’ère préindustrielle pose question sur l’évolution de la variabilité temporelle et spatiale des puits de CO2 mais aussi des émissions de CH4 dans le futur. L’estimation et la caractérisation des flux de carbone surface-atmosphère à différentes échelles reposent à la fois sur des observations et sur notre capacité à modéliser le transport atmosphérique et les propriétés de surface. L’enjeu de la fiabilité de ces estimations est considérable pour guider les politiques de contrôle/réduction des émissions mais aussi pour développer des futurs puits naturels/ artificiels de carbone.
Dans ce contexte, j’ai mené un travail de développement instrumental LIDAR de rupture dans les observations notamment de gaz à effet de serre. Un observatoire LIDAR mobile 3D a été développé pour mesurer les champs et les flux associés de vent, température, eau et carbone (CO2 et CH4) dans l’atmosphère. En parallèle, j’ai travaillé sur la mesure spatiale en étant co-investigateur de la mission LIDAR MERLIN (CH4). Au-delà des apports à la science fondamentale, ces développements instrumentaux ont trouvé diverses applications industrielles.
En parallèle, je me suis aussi intéressé aux processus de transport des scalaires dans la couche limite atmosphérique en considérant les transitions diurnes et de surface (urbaine-rurale, désert-végétalisé) et les interfaces atmosphériques (surface et troposphère libre) de l’échelle turbulente (diffusivité) au transport longue distance. Concernant le cycle du carbone, j’ai étudié la variabilité atmosphérique de CO2 notamment en région périurbaine et j’ai mis au point différentes méthodes de calcul de flux de surface (eddy-covariance, bilan de masse) en traitant la continuité d’échelle.
Ces travaux sont le fruit d’un travail d’équipe résultant de contributions du personnel technique du laboratoire et d’étudiants en stage, thèse et post-doctorat.
Informations supplémentaires
Lieu
BEM, amphi 102 1002, Palaiseau
Direction :
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Visio
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Composition du jury
- Rapporteur 1: Cyrille Flamant, DR, LATMOS
- Rapporteur 2: Patrick Rairoux, PR, ILM
- Rapporteur 3: Lilian Joly, PR, GSMA
- Examinatrice 1: Sophie Godin-Beekmann, DR, LATMOS
- Examinatrice 2: Marie Lothon, CR, LA
- Examinateur 3: Christoph Kiemle, senior scientist, DLR
- Examinatrice 4: Marielle Saunois, PR, LSCE