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Portail > Offres > Offre UMR5126-DOMTAR-022 - Ingénieur de recherche en modélisation biophysique avec DART- H/F

Ingénieur de recherche en modélisation biophysique avec DART- H/F


Date Limite Candidature : lundi 9 août 2021

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Informations générales

Référence : UMR5126-DOMTAR-022
Lieu de travail : TOULOUSE
Date de publication : lundi 19 juillet 2021
Type de contrat : CDD Technique/Administratif
Durée du contrat : 12 mois
Date d'embauche prévue : 1 octobre 2021
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : entre 2437 et 2616€ brut mensuel selon expérience
Niveau d'études souhaité : Doctorat
Expérience souhaitée : 1 à 4 années

Missions

Fournir un modèle de transfert sol-végétation-atmosphère (SVAT) qui simule la température 3D du couvert, pour simuler avec précision les mesures TRISHNA des couverts végétaux (forêt, culture, etc.) avec relief, atmosphère et toute configuration instrumentale (i.e., résolution spatiale / spectrale,…).

Activités

La plupart des nombreux modèles SVAT qui simulent le transfert radiatif, le bilan d'énergie et le fonctionnement des couverts végétaux emploient des hypothèses très simplificatrices pour représenter les couverts végétaux. Ainsi, l'architecture tridimensionnelle (3D) des couverts est en général représentée par un milieu turbide distribué dans des couches ou des objets géométriques schématiques (e.g., ellipsoïdes). Par suite, le modèle développé, appelé DART-EB, s'appuiera sur le modèle DART (https://dart.omp.eu) pour créer les paysages 3D et sur son nouveau mode DART-Lux pour simuler le bilan radiatif 3D et les images de télédétection. DART-EB simulera donc le transfert radiatif et les principaux processus de surface intervenant dans le bilan d'énergie (flux convectifs et activité photosynthétique des couverts, flux de chaleur et dans le sol, etc.). Il devra pouvoir fonctionner sur des paysages de dimension kilométrique, via la combinaison de modélisations 3D (e.g., rayonnement) et 1D (e.g., profil de vent 1D dans le couvert) déjà validées.
Deux approches parallèles seront menées. (1) Redéveloppement du modèle DART-EB (Belot, 2007) qui combine de manière itérative plusieurs modélisations: rayonnement (très vieille version de DART), photosynthèse foliaire (Collatz, 1991), échanges turbulents (i.e., profils de température, humidité et concentration en CO2) déterminés par la "Localized Near Field Theory" (Raupach, 1989), et échanges de chaleur et de masse au niveau du sol dérivés d'une approche diffusive type ISBA-df. (2) Implémentation dans une architecture 3D de modélisations du modèle de bilan d'énergie 1D SCOPE (Van der Tol et al., 2009, Van der Tol et al.,2016, https://scope-model.readthedocs.io/en/latest). Ce modèle est utilisé comme référence pour les mesures TRISHNA. Sa limitation majeure est de négliger l'architecture des couverts : il représente le couvert comme un empilement de couches turbides, et donc néglige la distribution 2D couvert qui joue un rôle supérieur à la distribution 1D (Regaieg et. al., 2021).
La validation de SCOPE sera réalisée avec 2 approches complémentaires. (1) Modèle SCOPE: la validation sera uniquement réalisée avec les couverts multi-couches turbides que peut simuler SCOPE. (2) Mesures sur les sites expérimentaux du CESBIO et de la National Science Foundation's National Ecological Observatory Network (NEON), dans le cadre d'une collaboration avec la NASA (T. Yin).
Les 7 premiers mois du travail seront consacrés à l'analyse des modèles DART-EB 2007 et SCOPE, suivie par l'implémentation de tout ou partie de leurs modules dans DART-EB. DART-EB 2007 est décrit dans un manuscrit de thèse. Il offre l'intérêt d'avoir déjà été implanté. SCOPE est fourni en tant que code Matlab. Il offre l'intérêt d'être un modèle de référence et d'être adapté aux travaux de validation. Les 2 modélisations seront implémentées dans DART-EB. Après les nécessaires tests de déboggage, les 5 mois suivants seront consacrés à la validation de DART-EB avec SCOPE et les mesures expérimentales.

Compétences

Savoirs / connaissances Physique du fonctionnement des couverts (flux turbulents, photosynthèse, etc.).
Savoir-faire Bonne compétence en Python, et si possible Matlab.
Autonomie et initiative pour atteindre les objectifs à partir des codes et documents fournis
Savoirs-être Travail en équipe, en particulier avec l'équipe DART

Contexte de travail

Préparation de la mission satellite TRISHNA (https://trishna.cnes.fr/en) d'observation des surfaces terrestres dans l'infrarouge thermique, à haute résolution spatio-temporelle, dans le cadre d'une collaboration entre les agences spatiales française CNES et indienne ISRO. Lancement prévu en 2025.

Contraintes et risques

Des missions ponctuelles à l'étranger pour des participations à des conférences.

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