Forum International de la Météo et du Climat 2023

06/10/2023 09:00

25 ans d'observation au SIRTA

01/06/2023 09:00

Lancement du PEPR exploratoire TRACCS

29/03/2023 09:00

Sobriété : qu’en dit la sciences et ou en sommes-nous sur le plan politique

20/11/2024 16:00

Premier opus du cycle de séminaires organisé dans le cadre du cours « transition énergétique » du département de Géosciences de l’ENS-PSL.

Intégration du climat et de l'eau dans les études de transition énergétique aux États-Unis

20/11/2024 14:00

Les systèmes électriques dépendent de plus en plus des énergies renouvelables et la prise en compte de la non-stationnarité des conditions aux frontières extrarégionales s’avère fondamentale. Nous avons démontré que la variabilité interannuelle de l’eau seule pouvait entraîner une variation des coûts d’exploitation du système de +/-10 %…

Intégration du climat et de l'eau dans les études de transition énergétique aux États-Unis

20/11/2024 14:00

Les systèmes électriques dépendent de plus en plus des énergies renouvelables et la prise en compte de la non-stationnarité des conditions aux frontières extrarégionales s’avère fondamentale. Nous avons démontré que la variabilité interannuelle de l’eau seule pouvait entraîner une variation des coûts d’exploitation du système de +/-10 %…

Approches expérimentales pour l’étude et la caractérisation des dépôts humides d’aérosols atmosphériques par les précipitations

02/12/2022 10:00

In the work conducted for my thesis, I studied atmospheric aerosols and their transfer from the atmosphere to the surface by precipitation. The main strategy I followed is based on the observation of wet deposition on different time scales, interannual on one hand and intra-event on the other. It also relies on their observation in environments marked in terms of aerosol load and chemical composition, but also of atmospheric dynamics and precipitation. The two axes of my work deal with distinct and complementary issues in the study of wet deposition.

The first axis focused on wet deposition in the Sahel, a semi-arid region where the scavenging of mineral dust from the atmosphere is a key process to constrain the atmospheric mass balance of these compounds. Based on long-term observations of the INDAAF network in Niger and Mali from 2007 and 2015, I have investigated the role of cold pool phenomena on wet deposition in this region.

The second axis focused on the study of the intra-event evolution of the chemical composition of the wet deposition by precipitation. This work was conducted in urban environment for various situations of rain, concentration and composition of aerosols. I participated in the development of a new collector allowing me to sample wet deposition in successive fractions during the rain. Chemical analyses of dissolved and particulate deposits allowed me to discuss both the origin of aerosols, but also the mechanisms involved in their deposition.

Développement d’un schéma en temps pour des simulations CFD**appliquées à l’aéraulique du bâtiment

24/11/2022 10:00

La caractérisation d’écoulements d’air intérieur est un enjeu d’importance dans un contexte social et réglementaire visant à optimiser la consommation énergétique et le confort thermique dans le bâtiment. Parallèlement, la qualité de l’air intérieur est responsable de milliers de décès dans le monde et suscite l’intérêt croissant de la communauté scientifique et des institutions ; la crise épidémique liée au virus SARS-COVID 19 souligne l’utilité des études en milieu confiné. Dans ce but, la simulation est un outil efficace pouvant reproduire de manière fiable l’écoulement considéré et de manière moins coûteuse comparée à l’expérimental. Cette thèse se focalise sur le développement d’un outil numérique pour les simulations aérauliques à l’échelle locale (computational fluid dynamics, CFD). Ce dernier a pour but d’être appliqué dans des études de milieux intérieurs allant du domaine résidentiel (aide à la maîtrise d’oeuvre, étude de la qualité d’air intérieur) à l’industriel et tertiaire (sûreté des centrales nucléaires, ventilation d’enceintes sportives).

Après avoir posé le contexte et les enjeux liés à l’aéraulique, l’identification des phénomènes physiques caractérisant les écoulements d’air intérieurs et le choix des équations à utiliser sont présentés. Ensuite, pour répondre aux enjeux de modélisation ciblés, un schéma volumes finis d’ordre 2 en temps pour les écoulements à densité variable est proposé, pour des solutions régulières et discontinues. Développé pour l’air sec tout d’abord, le schéma est implémenté dans le logiciel CFD sous licence libre code_saturne. Ce dernier rentre dans la famille des theta-schémas de type prédiction correction. Le second ordre en temps est atteint grâce à une localisation de variables décalées. De plus, l’énergie totale est conservée grâce à la résolution de l’équation de l’énergie interne complétée par un terme source dérivé de l’équation discrète de l’énergie cinétique. Enfin, la variation de pression est prise en compte en linéarisant l’équation d’état, ce qui conduit à la formulation d’une équation d’Helmholtz à résoudre pour la pression. Les termes liés à cette linéarisation sont implicités, menant à des calculs plus rapides tout en évitant toute contrainte sur le pas de temps liée aux ondes acoustiques. Après une analyse numérique menant à des nouvelles contraintes de stabilité, le schéma en temps est vérifié et validé à l’aide de cas allant de zéro à trois dimensions et du régime incompressible au compressible, représentatifs des enjeux de modélisation aérauliques. Des simulations d’écoulements turbulents (RANS, LES) sont également réalisées.

Le schéma est étendu à l’air humide avec changement de phase par des développements complémentaires. L’équilibre thermodynamique est considéré et la fraction massique d’eau totale, sous forme gazeuse et liquide, est transportée. Dans le but d’utiliser les équations choisies auparavant, le changement de phase est traité en utilisant la méthode de Newton à partir de l’énergie interne résolue. À nouveau, une analyse numérique et des vérifications sont réalisées. De nouvelles conditions CFL sont ainsi présentées.

Enfin, l’outil numérique est appliqué pour caractériser l’écoulement d’air intérieur au sein du Stade Pierre de Coubertin, dans le cadre des jeux olympiques 2024 de Paris. Le maillage numérique est créé à partir d’un nuage de points issu de mesures scanners 3D. Les premières simulations mènent à l’identification de zones d’intérêt dynamiques et thermiques et à l’élaboration d’un protocole expérimental pour une campagne de mesures. S’en suit une validation du schéma dans le but de reproduire l’évolution de la concentration de particules lors de la finale de la ligue de Handball française, lors de laquelle un pic de PM10 (fumigènes) a été mesuré.

Caractérisation de la banquise Arctique à partir d'observations micro-ondes multi-instruments et multi-fréquences

16/11/2022 14:30

La glace de mer joue un rôle majeur dans la circulation océanique et dans le système climatique et météorologique. Dans un contexte de réchauffement climatique, où l’étendue de la glace de mer arctique diminue régulièrement depuis 40 ans, le suivi et la surveillance de l’Arctique sont essentiels. Les instruments micro-ondes embarqués sur les satellites permettent d’étudier cette région de la Terre par tous les temps, indépendamment du cycle jour/nuit. Particulièrement adaptées à l’observation des régions polaires où la présence de nuages est importante et où la nuit polaire dure six mois, les observations par satellite micro-ondes sont la pierre angulaire des estimations des paramètres géophysiques de la glace de mer.
Néanmoins, la compréhension de la physique sous-jacente aux signatures micro-ondes observées est encore partielle. Cette thèse vise à améliorer notre compréhension des signaux micro-ondes de la glace de mer.