Derrière les étoiles ou différentes façons de voir un soleil

28/03/2025 12:30

Projets du GIEC et liens avec les prises de décision en matière de climat

24/03/2025 16:30

Arts et sciences face au changement climatique et à la transition écologique

24/03/2025 09:00

The relation between atmospheric chemistry and transport, its application to reduce aviation's climate impact and the relation to the Paris Agreement

29/11/2023 11:00

Aviation emissions are not included in the Paris Agreement and it is legitimate to ask how much aviation can contribute to achieve overall climate targets. This requires a detailed analysis of aviation’s climate impact that results from CO2, NOx and aerosol emissions and contrail-cirrus effects.

La littératie scientifique sauvera-t-elle le monde ?

28/11/2023 17:00

Séminaire du cycle « Partager & Agir »

There is no such thing as natural disaster – Risques et sociétés à l’ère des changements environnementaux globaux

28/11/2023 11:00

Séminaire du département de Géosciences de l’ENS-PSL

Prévisions météorologiques infra-saisonnières pour le secteur de l'énergie en Europe : évaluation quantitative, amélioration et application

12/12/2022 14:00

Dans le cadre de la transition énergétique, la part des énergies renouvelables dans le mix énergétique est de plus en plus importante, rendant le système électrique plus sensible aux conditions météorologiques. En conséquence, le secteur de l’énergie est continuellement à la recherche de prévisions les plus précises possibles des variables climatiques sur un ensemble d’échelles de temps. Les prévisions météorologiques déterministes à court et moyen terme (de quelques minutes à deux semaines maximum) sont fiables, et leur utilisation opérationnelle dans le secteur de l’énergie est donc bien établie. Cependant, sur des échelles de temps infra-saisonnières, c’est à dire au-delà de deux semaines et jusqu’à deux mois, les prévisions sont nécessairement probabilistes, et leur fiabilité reste limitée. Par conséquent, l’utilisation opérationnelle des prévisions infra-saisonnières dans le secteur de l’énergie en est encore à ses débuts.

Disposer d’informations précises sur la production d’énergie renouvelable et la consommation d’électricité attendues sur des échelles de temps infra-saisonnières peut apporter une vraie valeur ajoutée au secteur de l’énergie. De ce fait, l’objectif principal de cette thèse est d’évaluer en premier temps et d’améliorer ensuite les prévisions infra saisonnières par rapport à la climatologie, afin d’apporter des informations utiles et fiables au secteur de l’énergie. Nous nous concentrons dans ce travail sur la vitesse du vent à 100 m et la température à 2 m sur l’Europe.

Dans un premier temps, nous avons évalué les prévisions dynamiques infra-saisonnières en termes de vent et de température afin de quantifier leurs performances telles qu’elles sont fournies par le modèle de prévision. Nous avons montré que les prévisions de la température moyenne hebdomadaire sont plus fiables que la climatologie jusqu’à six semaines, et que celles de la vitesse du vent le sont jusqu’à trois semaines. Dans un deuxième temps, nous avons développé une technique de descente d’échelle statistique pour reconstruire des prévisions infra-saisonnières de la vitesse du vent et de la température en utilisant les prévisions de variables climatiques de grande échelle. Pour ce faire, nous avons utilisé des données historiques observées pour estimer la relation entre la circulation atmosphérique à grande échelle et nos variables d’intérêt. Nous avons appliqué par la suite cette relation sur les prévisions infra-saisonnières de la circulation à grande échelle, qui sont plus fiables que celles des variables de surface, pour en déduire des prévisions de nos variables d’intérêt. Cette méthode nous a permis de produire, à partir des prévisions infra-saisonnières de la circulation à grande échelle, un nouvel ensemble de prévisions statistiques de température et de vent. Nous avons démontré que l’ensemble dit « hybride » combinant à la fois les nouvelles prévisions statistiques et les prévisions dynamiques de nos variables d’intérêt est plus fiable que les prévisions dynamiques seules. Pour la dernière partie de la thèse, nous avons développé une étude de cas sur les épisodes de faible vent en Europe, en raison de leur importance pour le secteur de l’énergie. Nous nous sommes intéressés à l’épisode de vents faibles de juillet 2018 et les prévisions associées. Pour cet événement, ni les prévisions dynamiques ni les prévisions statistiques n’ont réussi à le prévoir et ce en raison de la difficulté que les modèles de prévisions météorologiques ont à prévoir correctement les situations de blocage très souvent à l’origine de ces faibles vents.

Suivi expérimental du rendement de fluorescence des couverts végétaux par des techniques actives et passives. Application à la détection du stress hydrique

12/12/2022 10:00

Chlorophyll fluorescence is directly related to photosynthesis. However, at canopy level this physiological link may be blurred by structural vegetation changes and the interactions between sunlight and the 3D canopy structure. Furthermore, our knowledge about the relationship between chlorophyll fluorescence and the physiological status of plants comels from leaf level studies carried out under laboratory conditions. The physiological significance of chlorophyll fluorescence at canopy level and in outdoors conditions is still a major subject of research and a source of uncertainties in the interpretation of remote sensing data.

We built a new instrument for active measurement of chlorophyll fluorescence yield at the canopy level and studied its variations during the diurnal cycle. We showed that it was an indicator of water stress on different plant canopies. On the other hand, a comparison between active and passive measurements of fluorescence allowed us to define a new approach to derive a proxy of the fluorescence yield from solar-induced fluorescence. Finally, we investigated the airborne detection of water stress by passive measurement of fluorescence.

Analyse des sources d’émissions et des puits pour les trois principaux gaz à effet de serre par méthodes comparées montantes et descendantes : un outil incontournable pour l’évaluation du respect des engagements de l’Accord de Paris sur le Climat. Le cas

09/12/2022 09:30

Analyse des sources d’émissions et des puits pour les trois principaux gaz à effet de serre par méthodes comparées montantes et descendantes : un outil incontournable pour l’évaluation du respect des engagements de l’Accord de Paris sur le Climat. Le cas de l’Afrique.

Étant donné que les GES sont bien mélangés dans l’atmosphère, et du fait de la complexité des différents processus du transport atmosphérique, les conséquences du forçage radiatif anthropique induit par les principales zones émettrices de GES ne se produisent pas nécessairement directement sur ces territoires. Ainsi, l’Afrique est le continent qui est historiquement le moins responsable des émissions cumulées de GES. Pourtant, le dernier rapport du GIEC (AR6) a mis en évidence que cette région est l’une des zones qui est déjà les plus touchées au monde par les conséquences du changement climatique d’origine anthropique. Des articles pionniers sur les émissions anthropiques et le budget carbone de l’Afrique comme celui de Ciais et al. (2011) avaient aussi souligné que « l’Afrique augmentera probablement sa part d’émissions globales au cours des décennies à venir » (Canadell, 2009). Or ce continent est relativement peu étudié. C’est pourquoi, nous avons choisi de focaliser l’étude au centre de ce manuscrit sur le périmètre Africain, composé de plus de 50 pays pour lesquels nous disposons de données. Un des objectifs principaux de notre thèse est d’effectuer une estimation des sources et des puits d’origine anthropique sur ce continent pour les trois principaux GES. Dans ce but, la méthodologie originale utilisée ici s’appuie d’une part, sur des données dites « montantes », c’est-à-dire des rapports nationaux officiels de pays, des inventaires statistiques et des modèles basés sur des processus chimiques et biogéochimiques. D’autre part, le deuxième volet de la méthode consiste en une comparaison de ces données « montantes », avec des inversions de la méthode dite « descendante », c’est-à-dire des données satellite. Nous conduisons cette analyse pour les trois dernières décennies (1990-2018) en vue de dégager des tendances.

Le but de cette étude est aussi d’apporter des éléments de réponse à la problématique suivante : comment l’état actuel des outils scientifiques peut contribuer à évaluer le respect des engagements de l’Accord de Paris pour des pays ne faisant pas partie de l’Annexe I, et en particulier dans le cas des pays Africains ? Pour apporter des éléments de réponse à cette question importante du point de vue scientifique mais aussi sociétal, nous rappelons d’abord les principales caractéristiques des trois principaux GES en ce qui concerne le forçage du budget radiatif de la planète Terre, et contextualisons le monitoring des sources et des puits de GES d’origine anthropique dans le cadre du dispositif spécifique de Monitoring, Reporting et de Vérification de l’Accord de Paris. Nous développons ensuite une analyse originale des tendances pour les sources et pour les puits de GES au cours des trente dernières années, centrée sur le cas Africain. Nous élargissons enfin la discussion en proposant des perspectives plus globales sur le rôle des outils scientifiques pour une évaluation indépendante des pays du respect des engagements de l’Accord de Paris.