Missions

La personne recrutée aura pour mission la consolidation des algorithmes transformant les observations de niveau 1 des imageurs d’éclairs LOIP-I (Lightning Optical Imager and Photometrers-Imager) de la mission spatiale C3IEL (Cluster for Cloud Evolution, ClImatE and Lightning) du CNES en produits de niveau 2.

Activités

1. (tâche principale) Consolidation des algorithmes de l’imageur d’éclairs LOIP-I de la mission spatiale C3IEL pour créer le produit L2A LOIP-I selon deux approches :
• Utilisation de données acquises par l’instrument LIS de la station spatiale internationale mais adaptées aux spécifications de l’imageur LOIP-I. L’algorithme doit combiner des pixels lumineux en éclairs à partir de critères spatio-temporels émanant de la littérature. Différentes méthodes d’appariement des pixels en cellules électriques seront évaluées comme par exemple la méthode « linéaire » habituellement appliquée, ou encore la méthode avec deux passages (Defer et al., jGR, 2005), ou une méthode utilisant un algorithme de type DBSCAN. Du bruit réaliste sera aussi introduit dans le jeu de données synthétiques pour mener des études de sensibilité, ce bruit pouvant être la suppression de pixels, l’ajout de pixels au sein d’une image donnée ou au sein d’images supplémentaires, une incertitude sur la datation, ou encore une erreur de localisation.
• Utilisation de scènes simulées à partir de profils microphysiques issus du modèle de nuage Meso-NH, d’une représentation numérique réaliste d’un éclair, du code de transfert radiatif 3DMCPOL et de géométries d’observations cohérentes avec celles de l’instrument LOIP-I. Un premier jeu de simulations existe déjà et sera réétudiée. D’autres simulations seront à réaliser en prenant en compte l’évolution spatio-temporelle de l’éclair, et en considérant aussi différents niveaux de rayonnement lumineux à la position de l’éclair. Cet exercice permettra d’évaluer l’influence de la géométrie d’observation sur les performances de l’algorithme. Pour vérifier la robustesse de l’algorithme, des données issues des détecteurs géostationnaires d’éclairs seront aussi utilisées pour des éclairs observés à différents angles visées hors-nadir.

2. (tâche principale) Développement du produit L2B (zone convective/stratiforme, densité d’éclairs, rythme d’éclairs) issu du produit L2A (pixels-groupes-éclairs-cellules électriques).

3. (tâche secondaire) Étude de la possibilité d’appliquer une technique de reconstruction stéréoscopique des éclairs et détermination d’un contenu en information qu’elle apporterait sur les produits L2A et L2B.

Ces travaux et rapports alimenteront les différents documents techniques et scientifiques en lien avec la mission. L’avancement des travaux et les résultats seront présentés régulièrement durant les différentes réunions en lien avec la mission. Possibilité de présenter les résultats des travaux durant des conférences internationales.

Compétences

- Expertise en analyse de données ou/et en imagerie spatiale
- Bonne expérience en programmation informatique (fortran, python...)
- Connaissances en sciences de l’atmosphère
- Maîtrise de l’Anglais

Contexte de travail

La mission s’exercera au Laboratoire d’Aérologie (LAERO https://www.aero.obs-mip.fr/), au sein de l’équipe MECANO en étroite collaboration avec l’équipe « Interactions Rayonnement – Nuages » (IRN) du Laboratoire d’Optique Atmosphérique (LOA, Lille) et le CNES (Toulouse). Ce travail s’insère dans le cadre du projet de mission spatiale C3IEL.