CDD
Post-doctorant(e) sur l’analyse de données atmosphériques
Contexte
L’IPSL, Institut Pierre Simon Laplace (https://www.ipsl.fr/) regroupe les expertises de 8 laboratoires et 2 équipes associées dont les spécialités concernent un ou plusieurs aspects spécifiques du climat et des sciences de l’environnement et de l’exploration du système solaire. Près de 1500 personnes (chercheurs et enseignants-chercheurs, ingénieurs, techniciens et agents administratifs, doctorants, post-doctorants et stagiaires) sont réparties sur une dizaine de sites en Île-de-France.
L’observatoire SIRTA (Site instrumenté pour la recherche en télédétection atmosphérique, http://sirta.ipsl.fr/) est un observatoire national français consacré à l’étude des nuages, des aérosols, de la dynamique et de la thermodynamique dans la couche limite et la troposphère libre. L’Observatoire SIRTA est un site de latitude moyenne (48,7 N, 2,2 E) situé dans une zone semi-urbaine, sur le plateau de Saclay, à 25 km au sud de Paris [Haeffelin et al. 2005] où 150 instruments sont installés. Nous avons en particulier un lidar rétrodiffusion multi-longueurs d’onde Raman, développé conjointement par plusieurs industriels et déployé depuis plusieurs années au SIRTA (https://sirta.ipsl.fr/) qui permet d’observer et de restituer les propriétés optiques des particules dans la troposphère. Le Lidar IPRAL émet un faisceau laser à trois longueurs d’onde dans l’UV, le visible et le proche infrarouge dont les photons vont interagir avec les particules présentes dans l’atmosphère et être rétrodiffusés et collectés par des télescopes pour permettre de quantifier la quantité de lumière rétrodiffusée à l’aide de détecteurs. Cette rétrodiffusion dépend du type de particules, de la concentration et de la longueur d’onde.
Le travail proposé est financé par le projet Climaviation qui est une action de recherche ambitieuse pour comprendre et quantifier les impacts climatiques de l’aviation (https://climaviation.fr/).
Il a pour objectif d’intégrer diverses techniques et méthodes d’analyse des données issues du lidar multi-longueurs d’onde IPRAL installé au SIRTA depuis 2015 pour (1) restituer des produits macro et microphysiques des nuages de haute altitude naturels ou anthropiques et (2) les profils de vapeur d’eau entre la surface et l’altitude des nuages hauts.
Description
Ce travail s’appuiera sur l’analyse de multiples sources d’observations :
- Les mesures par télédétection active produites par le lidar IPRAL : profils de rétrodiffusion à 355, 532 et 1 064 nm, profils de dépolarisation et d’extinction ;
- Les mesures par télédétection active produites par le télémètre CHM15K : profils de rétrodiffusion à 1 064 nm ;
- Les profils thermodynamiques produits par les radiosondages de Trappes : profils in-situ de température, humidité et vent ;
- Les images de ciel total produites par les sky-imager installés au SIRTA : localisation fine des trainées de condensation ;
Cette forte synergie instrumentale nous offre la possibilité de mieux documenter et caractériser les hétérogénéités à très fines échelles spatio-temporelles des trainées de condensations et de leur environnement proche.
- Dans un premier temps, on s’attachera à restituer les altitudes de base et sommet des contrails, leur épaisseur optique et les profils d’extinction nuageuse sur un ensemble significatif de situations de l’ordre de quelques dizaines. L’idée sera d’avoir des situations synchrones avec des mesures satellitales et d’associer une incertitude à chaque produit macro-physique et optique.
- Dans un second temps, on exploitera les profils Raman du lidar IPRAL pour restituer les profils de vapeur d’eau. Une évaluation avec les radiosondages de Trappes sera menée.
- Dans un troisième temps, on optimisera les techniques de restitution des propriétés microphysiques des contrails pour augmenter la résolution temporelle et atteindre si possible les 30 secondes pour documenter la forte hétérogénéité spatiale et temporelle de ces trainées de condensation.
Les travaux devraient aboutir à au moins une publication scientifique évaluée par des pairs chaque année.
Contact :
Compétences requises
Connaissances requises :
- Doctorat en physique de l’atmosphère
- Connaissance du langage informatique Python et des librairies scientifiques
- Connaissance de la physique nuageuse, de la télédétection atmosphérique et des instruments de mesures in-situ
- Expérience en analyse de données issues de télédétection (lidar, radar, radiomètre) appréciée
Savoir-faire :
- Excellente rédaction d’articles scientifiques en anglais
- Bonne communication orale
Savoir-être :
- Rigueur scientifique
- Excellente autonomie
- Attrait et capacité pour le travail en équipe
