Pourquoi et comment initier une transition dans les laboratoires ?

15/02/2023 10:00

La mission Uvsq-Sat fête ses deux ans en orbite, 2 ans dédiés à la mesure du bilan radiatif de la Terre

20/01/2023 12:30

Hommage à Anny-Chantal Levasseur-Regourd

09/12/2022 09:00

Grandes marées sur les astéroïdes de forme allongée : le cas de (216) Kleopatra

16/12/2025 11:30

Séminaire du LATMOS.

Photochemistry in planetary atmosphere of a temperate exoplanet: K2-18 b

09/12/2025 11:30

LATMOS seminar.

Dette et financement de la transition écologique

05/12/2025 14:00

Nouvelle séance du séminaire « Changement Climatique : Sciences, Sociétés, Politique » co-organisé par le Centre Alexandre Koyré et l’École Normale Supérieure (CERES).

Vortex et panaches d’aérosols (feux et volcans) dans la stratosphère

11/12/2025 14:00

Les éruptions volcaniques majeures et les mégafeux de forêt peuvent injecter dans la stratosphère – la couche supérieure de l’atmosphère – d’importantes quantités de gaz, d’aérosols et de vapeur d’eau. Ces panaches atteignent parfois des altitudes où ils modifient la composition et la dynamique de l’air, influençant le climat mondial sur plusieurs mois, voire années. Cette thèse exploite des observations satellitaires multi-instrumentales pour caractériser l’évolution, la dispersion et les propriétés optiques de ces panaches.

En s’appuyant sur deux événements récents exceptionnels, l’éruption du Hunga (2022) et les feux australiens (2019-2020), ce travail contribue à une meilleure compréhension des processus physiques et chimiques stratosphériques et de leur rôle dans la variabilité du climat et de l’atmosphère terrestre.

 

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L’éruption du Hunga du 15 janvier 2022, d’une explosivité extrême (indice d’explosivité volcanique proche de 6), a battu plusieurs records de l’ère satellitaire, avec une altitude maximale du panache atteignant environ 58 km et une injection exceptionnelle de vapeur d’eau estimée à 150 Tg dans la stratosphère habituellement sèche (soit près de 10 % de son contenu global). L’analyse combinée de plusieurs instruments a permis de retracer les phases de conversion rapide du SO2 en aérosols sulfatés accélérée par la forte humidité, ainsi que l’évolution d’abord conjointe, puis séparée, des panaches d’aérosols et de vapeur d’eau dans la stratosphère. Les propriétés microphysiques des aérosols (rayon effectif ~ 0.4 µm, déviation standard géométrique ~ 1.25), différentes des conditions de fond et d’autres éruptions stratosphériques récentes, ont été restituées à partir des mesures spectrales de SAGE III/ISS, permettant une estimation précise de la masse d’aérosols sulfatés (0.66 ± 0.1 Tg H2SO4). Les propriétés optiques (extinction et rapport lidar) dérivées des mesures CALIOP montrent une excellente cohérence avec les calculs de Mie et les observations de SAGE III/ISS, tout en soulignant les limites des produits d’extinction au limbe dans le cas de distributions d’aérosols atypiques.

Les mégafeux australiens de décembre 2019–janvier 2020 ont quant à eux démontré la capacité des pyrocumulonimbus à injecter des masses considérables de fumées dans la stratosphère, engendrant la formation de vortex stratosphériques anticycloniques. Le vortex principal a présenté une auto-élévation remarquable de 15 à 36 km sur trois mois. Nous montrons que les zones de forte vorticité coïncident avec les régions de confinement maximal des aérosols de fumée. L’analyse des rapports de mélange met en évidence un appauvrissement en ozone, une vapeur d’eau stable mais élevée, et une diminution progressive des traceurs de combustion, suggérant une évolution chimique propre au vortex et un faible impact de la dilution ou du mélange avec les masses d’air environnantes.

L’ensemble des travaux présentés contribue à améliorer la compréhension des processus physico-chimiques qui régissent l’évolution des panaches stratosphériques issus d’événements extrêmes. Ils soulignent également les défis persistants liés à la caractérisation des aérosols non sphériques et à la variabilité croissante du fond stratosphérique, dans un contexte de multiplication des événements extrêmes et de réchauffement global.

The ocean fine-scale circulation as revealed by high-resolution field observations and SWOT altimetry

02/12/2025 14:00

The surface of the ocean is filled with small vortices, fronts, meanders and filaments embedded within the larger-scale circulation. Described as the ocean ‘fine-scales’, they are suspected to affect the ocean circulation and the marine biome up to the climate scale by redistributing energy between scales and providing dynamical conduits connecting the ocean mixed layer to the interior. Yet, a fuller contemporary understanding of these processes, including accurate assessments of their impacts on the vertical transport and transfer of energy, has been lacking due to the scarcity of observations made at the required time-space scales.

In this work, we focus on the observation and characterization of ocean dynamics at high spatio-temporal scales in two different dynamical regions of the world ocean: the northwestern tropical Atlantic and the Agulhas Current Retroflection. This is undertaken using novel high-resolution observations from two different disconnected research experiments, including both in situ data collected by autonomous platforms and sea surface height measurements from the novel Surface Water and Ocean Topography (SWOT) satellite altimeter.

De l’étude des cirrus à l’action climatique : Faire progresser la modélisation et l’atténuation des traînées de condensation de l’aviation

02/12/2025 14:00

Les traînées linéaires blanches formées dans le sillage des avions sont des nuages de glace appelés contrails (traînées de condensation), qui peuvent avoir un impact significatif sur le climat. L’impact est comparable à celui du CO₂ émis par l’aviation, mais est encore teinté de nombreuses incertitudes.

Dans cette thèse, j’ai travaillé à améliorer la représentation des cirrus (nuages de haute altitude dont les contrails tirent leurs propriétés) dans le modèle d’atmosphère LMDZ, en intégrant une nouvelle paramétrisation des cirrus et de leurs processus de formation et d’évolution. En utilisant cette paramétrisation, j’ai représenté et simulé l’impact des contrails sur le climat dans LMDZ, menant à une nouvelle estimation de l’impact global. J’ai également abordé la stratégie d’évitement des contrails, qui permet de réduire leur impact climatique sous deux angles: les métriques climatiques, qui permettent de comparer la contribution au changement climatique du CO₂ et des contrails, et le risque d’endommager involontairement le climat et des techniques pour le minimiser.

 

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From cirrus clouds to climate action: Advancing the modelling and mitigation of contrails from aviation

The white linear trails formed in the wake of aircraft are ice clouds called contrails (condensation trails), which can have a significant impact on the climate. The impact is comparable to that of CO₂ emitted by aviation, but is still associated with many uncertainties.

In this thesis, I worked on improving the representation of cirrus clouds (high-altitude clouds from which contrails derive their properties) in the LMDZ atmospheric model by integrating a new parameterisation of cirrus clouds and their formation and evolution processes. Using this parameterisation, I represented and simulated the impact of contrails on the climate in LMDZ, leading to a new estimate of the global impact. I also addressed the contrail avoidance strategy, which reduces their climate impact from two angles: climate metrics, which allow us to compare the contribution of CO₂ and contrails to climate change, and the risk of unintentionally damaging the climate, along with techniques to minimise this risk.