CDD 12 mois
CDD Chercheur (H/F) sur l’évaluation de modèles climatiques avec des données d’observation de la Terre
Contexte
Le Laboratoire « Atmosphères et Observations Spatiales » (LATMOS-IPSL) et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement (LSCE-IPSL) proposent une offre de 12 mois sur l’analyse de la variabilité de la vapeur d’eau dans les modèles climatiques à l’aide de mesures satellitaires. Ce poste fait partie du projet ESA Climate Change Initiative (CCI) sur la vapeur d’eau (http://cci.esa.int/watervapour) et s’appuiera sur les séries temporelles globales élaborées par l’ESA, autour de 26 « variables climatiques essentielles » identifiées par le Programme de Recherche Mondiale sur le Climat.
De multiples processus physiques contribuent à redistribuer l’eau des océans vers la terre, ce qui implique la formation de nuages, les précipitations et les événements météorologiques extrêmes. Au sein du cycle hydrologique, la vapeur d’eau a une place de choix puisque c’est le gaz à effet de serre naturel le plus important de l’atmosphère qui engendre une forte rétroaction positive au forçage climatique anthropique dû aux gaz carbonés (CO2, CH4…). C’est en raison de son importance que le « Global Climate Observing System » (GCOS, coparrainé par l’OMM) a identifié la vapeur d’eau comme une variable climatique essentielle.
Cependant, comprendre l’évolution du cycle de l’eau atmosphérique de la Terre sous forçage (naturel ou anthropique) représente un défi compte tenu des échelles spatiales et temporelles qui sont en jeu et qui regroupent l’échelle globale (comme la zone de convergence inter-tropicale) jusqu’aux flux turbulents locaux à l’origine d’instabilités.
Le projet « Water Vapor CCI » de l’ESA vise à générer des séries temporelles globales de données de haute qualité sur la colonne totale et la vapeur d’eau résolue verticalement, qui sont homogènes dans l’espace et dans le temps, afin de répondre aux besoins des utilisateurs de la communauté de la recherche climatique de la meilleure façon possible (résolutions spatiale et temporelle, documentation des erreurs, homogénéité).
Cette offre fait partie de ce projet international qui a débuté en mai 2019, coordonnée par l’Université de Reading, et regroupant 11 partenaires.
Bibliographie
- Hé J., Brogniez H. and L. Picon (2022) Evaluation of tropical water vapor from CMIP6 GCMs using the ESA CCI+ “water vapor” climate datarecord : insights from large-scale atmospheric circulation. Atmos. Chem. Phys. 22 (18), 12591-12606, doi:10.5194/acp-22-12591-2022
- Oh H-S, C. Ammann, P. Naveau, D. Nychka and B. Otto-Bliesner (2003) Multi-resolution time series analysis applied to solar irradiance and climate reconstruction. J. Atmos Sol-Terre Phys., 65, 191-201.
Description
Le travail sera mené dans le cadre de la phase 2 du projet « Water Vapor CCI » de l’ESA. Une étude menée en 2021 (Hé et al., 2022) se concentrant sur la bande inter-tropicale et sur un ensemble de 7 modèles climatiques globaux, a permis de montrer qu’il y a de fortes divergences dans la variabilité interannuelle observée de la vapeur d’eau atmosphérique avec des disparités très fortes au-dessus des continents. Ces divergences individuelles sont en partie liées aux schémas sous-mailles de paramétrisation des processus convectifs (impliquant la formation des nuages) et des flux d’humidité en surface (impliquant la température de surface).
L’objectif du projet sera d’étudier les co-variations des paramètres vapeur d’eau, nuages et température de surface dans la bande inter-tropicales à la fois dans les séries temporelles observées par satellites et mises à disposition par l’ESA et dans les modèles climatiques globaux.
En particulier, le/la candidat·e s’appuiera sur l’analyse statistique dite « multi-résolution » afin de décomposer le signal d’intérêt à différentes échelles temporelles (ex : Oh et al, 2003). Il s’agira donc de développer une métrique basée sur la reproduction des fréquences temporelles caractéristiques des variables étudiées. Le travail consistera spécifiquement à :
- Manipuler les séries longues produites dans le cadre des projets “Climate Change Initiative” de l’ESA, incluant les bilans d’erreur, spécifications techniques, etc.
- Utiliser l’approche par ondelettes discrètes pour décomposer les séries temporelles en bandes de fréquences et étudier les corrélations entre variables
- Transférer ces métriques dans le monde de différents modèles numériques (IPSL, CNRM, UKMO…) et dans des modèles de réanalyses (ERA-Interim, ERA-5) et analyser les résultats
- Communiquer les résultats à travers des conférences internationales et rédiger au moins un article scientifique dans une revue à comité de lecture
Le travail sera mené en collaboration entre le LATMOS (H. Brogniez) et le LSCE (P. Naveau) et reposera sur le centre de données de l’Institut Pierre Simon Laplace (ESPRI-IPSL)
Plus d’informations
Rémunération
Salaire brut d’environ 3 000 euros mensuel, selon l’expérience.
Les candidatures doivent obligatoirement comprendre :
- un CV comprenant une liste de publications ou de communications
- une déclaration des intérêts de recherche
- les noms d’au moins deux références, y compris les adresses électroniques et les numéros de téléphone.
Postuler
https://emploi.cnrs.fr/Offres/CDD/UMR8190-HELBRO-005/Default.aspx
Compétences requises
Une thèse de doctorat est demandée, de préférence en télédétection, sciences de l’atmosphère ou du climat, avec une expérience en analyse statistique. La facilité d’utilisation d’UNIX, des scripts shell et d’autres langages de programmation (idéalement R ou python) est nécessaire, ainsi que des compétences de travail en équipe.
