24/06/2025 09:00

24/06/2025 09:00

12/06/2025 09:00

24/05/2022 12:00

Jules Blais, professeur à l’université d’Ottawa, donne un cycle de 3 séminaires les 13, 20 et 24 mai 2022. Ce cycle est organisé par le METIS-IPSL.

24/05/2022 11:00

Dr. Ramananda Chakrabarti, from IISc India, is visiting LOCEAN-IPSL the next two weeks.

20/05/2022 12:00

Jules Blais, professeur à l’université d’Ottawa, donne un cycle de 3 séminaires les 13, 20 et 24 mai 2022. Ce cycle est organisé par le METIS-IPSL.

Cette thèse s’intéresse à l’observation des ondes de gravité dans la tropopause tropicale (TTL pour tropical tropopause layer) par ballons pressurisés, et à leur impact sur les cirrus. Dans un premier temps, l’activité des ondes de gravité est quantifiée grâce aux observations in-situ des ballons pressurisés des deux premières campagnes de Stratéole-2. Le lien entre la convection profonde tropicale et l’activité des ondes est démontré à l’échelle synoptique par la diminution de l’amplitude des ondes avec la distance aux cellules convectives. La variabilité géographique de l’activité des ondes de gravité, de leur intermittence, ainsi que leur variabilité inter-annuelle sont également évaluées.
Dans un second temps, l’impact des ondes de gravité sur les cirrus est étudié grâce à la combinaison des mesures lagrangiennes des fluctuations de températures avec un modèle de microphysique prenant en compte la nucléation homogène, la croissance et la sédimentation des cristaux de glace, ainsi qu’une représentation très simplifiée du cisaillement de vent. L’impact des ondes sur la population de glace et les conséquences sur l’évolution des cirrus ainsi que sur leur capacité à assécher les masses d’air lors de l’ascension dans la TTL est quantifié. Les résultats sont comparés avec les observations de la campagne ATTREX dans la TTL au-dessus de l’océan Pacifique, et démontrent l’importance de la représentation réaliste des ondes dans les simulations de microphysique. Enfin, une étude de sensibilité à l’amplitude des ondes de gravité est discutée pour la structure des cirrus et la population de cristaux.

This thesis focuses on the observation of gravity waves at the tropical tropopause layer (TTL) by superpressure balloons, and their impact on cirrus clouds. First, the gravity wave activity is quantified thanks to in-situ observations of superpressure balloons from the first two Stratéole-2 campaigns. The link between tropical deep convection and wave activity is demonstrated at a synoptic scale by the decrease of wave amplitude with distance to convective cell. The geographical variability of gravity wave activity, its intermittency, as well as its interannual variability are also studied. In a second step, the impact of gravity waves on cirrus clouds is studied thanks to the combination of Lagrangian measurements of temperature fluctuations with a microphysics model representing the homogeneous nucleation, growth and sedimentation of ice crystals, as well as a very simplified representation of the wind shear. The impact of the waves on ice crystals population and the consequences on the evolution of cirrus clouds and their capacity to dehydrate the air masses during the ascent in the TTL is quantified. The results are compared with observations from the ATTREX campaign in the TTL over the Pacific Ocean, and demonstrate the importance of realistic representation of waves in microphysics simulations. Finally, a sensitivity study to the amplitude of gravity waves is discussed for the cirrus structure and crystal population.

Les zones humides ripariennes sont des environnements au potentiel écologique important que ce soit dans le maintien de la biodiversité, de la qualité des cours d’eau qui les longent ou encore comme réservoirs de carbone. Parmi la typologie de ces environnements très diversifiés, les tourbières sont des milieux fragiles qui reposent sur l’équilibre entre conditions hydrologiques saturées en eau et production primaire importante. Des variations de niveaux d’eau répétées et importantes peuvent être à l’origine de leur transformation. L’objectif principal de cette thèse est de comprendre le fonctionnement hydrologique de ce type d’environnement particulier, à l’échelle d’un site pilote présentant de fortes variations piézométriques saisonnières, et d’en comprendre les implications sur les cycles biogéochimiques. L’approche développée dans ce travail pour répondre à cette problématique est multidisciplinaire : suivi piézométrique à haute fréquence (10 min) sur un réseau constitué d’une dizaine de puits d’observation installés de façon distribuée sur les 4,6 ha de la zone humide, campagnes de prélèvements géochimiques bimestriels sur ces ouvrages pour analyse des ions majeurs, des isotopes stables de l’eau et des sulfates, prospections géophysiques par tomographie de résistivité électrique, analyse d’échantillons non-remaniés issus de carottages, et enfin modélisation hydrologique sur un transect 2D à l’aide du code HydroGeoSphere (HGS).

Le couplage de ces différentes méthodes a permis de comprendre les processus qui pilotent les dynamiques de nappes observées sur le site : elles ont pour moteur le cycle annuel de croissance intensive de la végétation entre juin et octobre, et sont contrôlées par des apports d’eau latéraux provenant notamment de la rivière et circulant rapidement dans une couche de surface caractérisée par une forte conductivité hydraulique. Ces dynamiques sont à l’origine d’une transformation pédologique de la zone de battement de nappe par la stimulation des processus de dégradation de la matière organique, qui a pour effet l’augmentation de la minéralisation des eaux souterraines, et participe à la distinction de deux horizons aux propriétés très différentes. Les niveaux piézométriques en basses eaux jouent ainsi le rôle de frontière à la fois pédologique, hydrologique et géochimique.