Présentation de la méthodologie et des résultats du bilan «Gaz à Effet de Serre» du LATMOS

19/11/2021 00:00

Explor'Espace, premier festival d'astronomie immersif et interactif en France

05/11/2021 00:00

Fête de la science à l'IPSL

05/10/2021 00:00

Numerical modeling of the spectral induced polarization response of closely packed metallic particles in sandcolumn experiments

23/06/2023 12:00

Dennis Kreith est doctorant en géophysique à l’université de Braunshweig.

Comment construire des connaissances sur le changement climatique avec des non spécialistes ?

21/06/2023 14:30

Valentin Maron est chercheur en didactique de la physique à l’Université Toulouse Jean Jaurès (EFTS, INSPE).

Biases in coupled models on Indian Ocean Climate

21/06/2023 11:00

Sebastian McKenna Coupled climate models such as those in the Coupled Model Intercomparison Project Phase 6 (CMIP6) suffer from biases in sea surface temperature (SST) which affect the representation of impactful climate phenomena. We investigate the surface layer heat budget to diagnose the processes leading to monthly climatological SST biases in historical simulation of 20 CMIP6 models.

Interactions entre la Température et la Composition Atmosphérique de la Surface à la Stratosphère

11/02/2025 14:00

Depuis 2017, mes recherches, couvertes dans ce manuscrit, se sont concentrées sur l’étude des températures et de leur relation avec la chimie atmosphérique, notamment la température de surface de la Terre (Tskin), en utilisant l’instrument IASI (Infrared Atmospheric Sounding Interferometer). Tskin est une variable sous-estimée dans l’étude du climat en raison des défis liés à sa mesure par satellite et aux problèmes d’inversion. Dans ce manuscrit je décris le développement d’un produit Tskin fiable à partir d’algorithmes basés sur l’intelligence artificielle. Je démontre l’importance de la Tskin dans l’étude du changement climatique, des îlots de chaleur urbains, des événements extrêmes, ainsi que dans la volatilisation des engrais du sol.

Par la suite, mes travaux ont porté sur les températures stratosphériques, où j’ai étudié leur lien avec l’ozone et les effets des épisodes de réchauffement stratosphérique soudain, fréquents en Arctique et rares en Antarctique où un cas d’étude en 2019 a été analysé.

Plus proche de la surface, j’ai exploré la température humide, un indice de confort thermique, dans la péninsule Arabique, mettant en évidence son impact sur le confort thermique dans des villes comme Dubaï et Abu Dhabi.

Le travail présenté ici se poursuivra jusqu’au moins 2040, avec le lancement d’instruments tels que IASI-Nouvelle Génération, qui offrira une résolution spectrale plus fine, et IRS (Infrared Sounder), qui apportera une résolution spatiale et temporelle améliorées.

Le développement instrumental LIDAR et son apport à l’étude de la dynamique atmosphérique et du cycle du carbone

24/01/2025 14:00

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.

Role of rain in CO2 exchanges at the ocean-atmosphere interface

24/01/2025 14:00

The ocean plays an important role in the global carbon cycle by absorbing about a quarter of the carbon emitted by human activities every year. Exchanges between the ocean and the atmosphere are governed by various chemicophysical and biological processes. Among these processes, rain has been overlooked in past studies due to its intermittence. However, it alters the physical and biogeochemical properties of the ocean surface, and thus promotes the exchange of carbon dioxide (CO₂) at the air-sea interface. Rain impacts this carbon exchange in three different ways. First, as it falls on the ocean surface, it generates turbulence that facilitates the renewal of water masses in contact with the atmosphere. Secondly, it dilutes the seawater at the surface, altering the chemical equilibrium within the oceanic carbon cycle and enabling seawater to absorb greater quantities of CO₂. Finally, raindrops directly inject CO₂ absorbed during their fall into the ocean through wet deposition. The objective of this thesis is to quantify the impact of rain on the oceanic CO₂ sink at different spatiotemporal scales. A first global estimation of the resultant of these three effects on the global ocean uptake has been done using reanalysis and observational (in-situ and satellite) products over the period 2008 to 2018. This study shows that rain increases the oceanic carbon sink by 140 to 190 million tonnes of carbon per year, representing an increase of 6 to 8% in the 2.36 billion tonnes absorbed annually by the oceans. The main regions affected by these processes are the tropics, the storm track regions and the Southern Ocean. However, variations in the global estimates are due to large uncertainties on the rain rates themselves and on the associated ocean’s surface response. A more detailed study of the sensitivity of the impact of rain to rainfall rates is carried out at regional (using radar measurements) and global scales. An increase of 15% in the combined effect of rain-induced turbulence and dilution is assessed using satellitebased precipitation estimates instead of reanalysis rain data, the former being characterized by a greater contribution of heavy rainfall to the total rainfall volume. Finally, these fine-scale processes are integrated into the CO₂ flux calculations of a global ocean biogeochemistry model (GOBM) forced by atmospheric reanalysis. It allows us to take into account the response of surface biogeochemistry to the rain impact on CO₂ exchanges at the air-sea interface. In this framework, the total rain effect leads to an increase of 0.9% in the global ocean sink over the period 1980 to 2022. This significant attenuation of the adjustment in ocean carbon uptake is linked to the accumulation of CO₂ absorbed through these processes in the ocean surface layer. This result is directly linked to the capacity of the ocean general circulation model to transfer CO₂ in its interior.