CDD 5 mois


Ingénieur d’étude (IE) ou de recherche (IR)

Durée 5 mois (selon expérience)
Laboratoire hôte IPSL
Grade/Niveau IE ou IR
Début du contrat Dès que possible à partir du 5 mai 2022
Rémunération Selon grilles CNRS
Date limite candidature 31/05/2022

Contexte

Les feux de biomasse sont une source importante de gaz traces et d’aérosols, qui ont un impact significatif sur la pollution atmosphérique, le bilan radiatif et la dynamique de l’atmosphère. Quantifier les impacts multiples des panaches de feux nécessite une bonne connaissance de leur altitude. Par exemple, un panache transporté dans la troposphère libre limite l’impact d’un incendie sur la pollution atmosphérique locale, mais accentue le transport à longue distance, donc l’impact radiatif à grande échelle et l’impact résultant sur les processus dynamiques.

L’altitude des panaches dépend de la dynamique grande échelle (soulèvement par convection ou par le passage d’un front) mais aussi de processus plus petite échelle associés à la dynamique des incendies. En effet, les incendies de forêt les plus intenses peuvent dégager suffisamment de chaleur pour déclencher ou renforcer la convection. On parle alors de pyroconvection. Les panaches thermiques formés au-dessus de l’incendie transportent alors les composés chimiques émis lors de la combustion en altitude, parfois jusque dans la stratosphère. Même si ce processus est bien connu, il demeure très difficile à simuler, notamment du fait du manque de contrainte à la surface. Une alternative est d’exploiter la mesure des altitudes de panache déduite d’observations par satellite.

Différentes bases de données sont actuellement disponibles pour l’altitude des panaches, basées sur différents types d’observations satellitaires :

– Le LIDAR CALIOP mesure des profils d’extinction à différentes longueurs d’onde et états de polarisation, permettant d’identifier des types d’aérosols et l’altitude de panaches de feux. Cependant, la mesure lidar étant exclusivement au nadir, la probabilité d’avoir une observation exploitable (non-nuageuse) au-dessus d’un feu actif est relativement faible.

– L’observation à différents angles de l’instrument MISR permet également une mesure de l’altitude des panaches d’aérosols et des nuages. Une base de données d’altitude de panache de feux est déjà disponible (Val Martin et al., Remote Sensing, 2018). Des données de niveau 2 d’altitude des panaches d’aérosol peuvent également être exploitées. La couverture horizontale est un peu meilleure que pour CALIOP mais reste limitée (balayage de 380km autour du nadir).

– A partir des mesures de l’instrument TROPOMI dans la bande A d’absorption de l’oxygène, il est possible de déduire la distribution 3D des aérosols émis par des feux de biomasse. Il s’agit d’une méthode nouvelle développée par le laboratoire LISA qui permet d’analyser l’altitude à laquelle des aérosols sont injectées dans l’atmosphère lors de leur émissions par les feux et comment ils sont transportés par les vents par suivi 3D. Ces observations 3D des aérosols de feux sont disponibles tous les jours en conditions non-nuageuses, avec une couverture spatiale globale.

L’objectif de ce contrat est de comprendre la complémentarité entre ces mesures et d’évaluer la performance des nouveaux produits d’inversion de l’altitude de panache avec TROPOMI sur ce type de situation.

Ce contrat IR s’inscrit dans le cadre des activités du thème IPSL « composition de l’atmosphère et qualité de l’air » (groupe composair).

Description

Les grandes étapes du travail à mettre en œuvre sont :

– Prise en main des différentes bases de données d’altitude de panaches d’aérosols : MISR, CALIOP, TROPOMI

– Co-localisation des mesures aérosols avec les bases de données de feux détectées depuis l’espace

– Construction d’un ensemble de cas représentatifs de différentes situations en fonction de l’intensité des feux, du type de végétation brûlée, des régions concernées

– Statistique de l’altitude des panaches observés au-dessus des zones de feux pour chaque capteur

– Inter-comparaison pour quelques cas d’étude au-dessus de la zone d’incendie et plus loin dans le transport.

Compétences requises

– Doctorat ou Master avec expérience en physique de l’atmosphère, expérience de la télédétection appréciée.

– Bon niveau en analyse de données et statistiques

– Bonne maitrise de la programmation (python, fortran)

– Capacité à travailler de manière autonome et à travailler en équipe (collaboration entre deux laboratoires).

 

Contacts :

Juan Cuesta ()

Solène Turquety ()

Gérard Ancellet ()