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Étude des conditions de formation des cirrus et des trainées d'avion (H/F)

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
Français - Anglais

Date Limite Candidature : vendredi 9 décembre 2022

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Informations générales

Référence : UMR8190-PHIKEC0-001
Lieu de travail : GUYANCOURT
Date de publication : vendredi 18 novembre 2022
Type de contrat : CDD Scientifique
Durée du contrat : 12 mois
Date d'embauche prévue : 1 janvier 2023
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2889,51 et 4082,90 € selon expérience
Niveau d'études souhaité : Bac+5
Expérience souhaitée : Indifférent

Missions

Contexte
L'eau dans la haute troposphère aussi bien sous forme de vapeur d'eau que de glace (cirrus) joue un rôle important sur le climat du fait de sa contribution majeure dans le bilan radiatif, et reste l'une des fortes incertitudes concernant les rétroactions climatiques. Le trafic aérien injecte dans la haute troposphère un surplus de vapeur d'eau qui, en fonction des conditions atmosphériques, peut également conduire à la formation de trainées blanches derrière les avions, elles-mêmes composées de cristaux de glace qui peuvent en fonction de la concentration de la vapeur d'eau ambiante et des conditions thermodynamiques s'étendre spatialement et générer des « cirrus-contrails » avec une durée de vie de plusieurs heures. Les conditions exactes de formation et d'extension ne sont pas parfaitement déterminées du fait qu'il s'agit de phénomènes initiés à échelle locale avec des fluctuations de la vapeur d'eau présentant également une forte variabilité spatiale. Il est nécessaire d'accumuler plus d'observations avec une bonne résolution spatiale.
Le projet ANR « CONTRAILS » propose de mettre en œuvre des imageurs visibles et infrarouges depuis le sol afin de mieux identifier ces signatures des avions de ligne naissantes et caractériser leurs évolutions. Ces instruments seront déployés à l'Observatoire de Haute-Provence (OHP) qui fournit des observations complémentaires comme les conditions thermodynamiques locales. Ces informations sont obtenues à partir de lidar donnant l'altitude et la structure verticale de la trainée ainsi que la concentration en vapeur d'eau. Il est également possible de compléter ces observations avec des sondes météorologiques en ballon.

Missions
Le travail portera sur l'analyse des données lidar (Cadet et al., 2005, Larroza et al., 2013) et l'identification des signatures de trainées d'avion parmi l'ensemble des nuages af d'analyser les conditions thermodynamiques locales associées. L'objectif consistera à déterminer sous quelles conditions les trainées d'avion grossissent et se transforment en cirrus de grande échelle. En plus du lidar rétro-diffusion, le lidar vapeur d'eau (Hoareau et al ;, 2009) et les sondages météorologiques seront utilisés. Les données Lidar serviront également a interpréter les données de caméra grand champ obtenues sur le site. Des évolutions des instruments sont envisagées et devront être supervisées. Cette étude portera sur l'étude de cas et sur des approches statistiques mais également sur des campagnes de terrain à organiser. L'analyse statistique (Keckhut et al., 2006) s'appuiera sur une approche de clustering (Intelligence Articielle) permettant en couplant l'ensemble des informations de mieux séparer les classes de cirrus (issues ou non de trainées d'avion) et de mieux identifier les conditions de formation d'une classe à l'autre. Enfin les campagnes d'observation intensive permettront de suivre des trainées pour renseigner leur vitesse d'expansion et de réaliser des mesures lidar continues couplées avec des sondages par ballon.
Ces caractéristiques locales pourront être comparées aux informations disponibles dans les modèles numériques de la météorologie Allemande impliquée dans ce projet bilatéral (CONTRAILS) afin d'évaluer les capacités de ces derniers à prévoir les conditions d'apparition de trainées. Les données spatiales type MODIS (télédéteciton passive multi-canaux) ou CALIPSO (lidar) compléteront la détection de cirrus depuis le sol et permettront d'évaluer les conditions de détectabilité depuis l'espace (Hoareau et al., 2013).

Bibliographie
Cadet, B., V. Giraud, M. Haeffelin, P. Keckhut, A. Rechou, and S. Baldy, IMPROVED RETRIEVALS OF THE OPTICAL PROPERTIES OF CIRRUS CLOUDS BY A COMBINATION OF LIDAR METHODS, Appl. Opt., 44 (9), 1726-1734, 2005
Keckhut, P., F. Borchi, S. Bekki, A. Hauchecorne, and M. SiLaouina, CIRRUS CLASSIFICATION AT MID-LATITUDE FROM SYSTEMATIC LIDAR OBSERVATIONS, Journal of Applied Meteorology and Climatology: Vol. 45, No. 2, pp. 249-258, doi: 10.1175/JAM2348.1, 2006
Hoareau, C., P. Keckhut, A. Sarkissian, J-L. Baray, And G. Durry, METHODOLOGY FOR WATER MONITORING IN UPPER TROPOSPHERE WITH RAMAN LIDAR AT OBSERVATORY OF HAUTE-PROVENCE, Journal of Atmospheric and Oceanic Technology, 26(10), 2149-2160, 2009, DOI: 10.1175/2009JTECHA1287.1
Hoareau, C., P. Keckhut, V. Noël, H. Chepfer and J.-L. Baray, A DECADAL CIRRUS CLOUDS CLIMATOLOGY FROM GROUND-BASED AND SPACEBORNE LIDAR ABOVE SOUTH OF FRANCE (43.9°N – 5.7°E), Atmos. Chem. Phys., 13, 6951-6963, doi:10.5194/acp-13-6951-2013, 2013.
Larroza, E.G., W. M. Nakaema, R. Bourayou, C. Hoareau, E. Landulfo and P. Keckhut, TOWARDS AN AUTOMATIC LIDAR CIRRUS CLOUD RETRIEVAL FOR CLIMATE STUDIES, Atmos. Meas. Tech., 6, 3197-3210, doi:10.5194/amt-6-3197-2013, 2013.

Activités

• Traitement de données lidar
• Analyse des données en fonction du contexte
• Organisation de campagne de terrain (OHP)
• Participation aux réunions de projet
• Présentation et publication des résultats

Compétences

• Titulaire d'un doctorat portant sur la microphysique des nuages, la météorologie ou les techniques lidar
• Expertise en traitement de signal et si possible avec une expérience du traitement de données géophysiques
• Connaissance sur l'instrumentation et si possible expérience de campagne de terrain

Contexte de travail

Le travail se fera à Guyancourt sous la responsabilité de Philippe Keckhut Physicien à l'UVSQ, chercheur au LATMOS et en collaboration avec les chercheurs et ingénieurs du laboratoire travaillant sur les données lidar et de l'Observatoire de Haute-Provence. Des missions fréquentes d'une semaine dans le sud de la France à l'OHP sont à prévoir. Il y aura également de nombreuses interactions avec les partenaires du projet.

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