Missions

Dans le cadre du projet AGRIPV-ER ( Agrivoltaïsme pour une résilience améliorée au niveau du nexus eau-énergie-alimentation : application à la région euro-méditerranéenne) du PEPR TASE, le Laboratoire Atmosphères Modélisation Observations Spatiales recherche un ou une ingénieure de recherche pour intégrer un module d'agriculture photovoltaique sous maille dans le modèle de climat régional RegIPSL, qui couple le modèle de surface ORCHIDEE avec le modèle d'atmosphère WRF. Ce modèle peut être utilisé à des résolutions très fines (~3km) permettant de bien représenter les hétérogénéités de surface et d'améliorer la représentation des processus convectifs en été (Ban et al., 2021; Kumar-Shahi et al., 2022). L'objectif du travail est d'estimer l'impact de la modification du rayonnement solaire, des flux de précipitations arrivant au sol, des écoulements et des flux turbulents au niveau des zones agricoles couvertes de panneaux photovoltaiques sur la dynamique de la couche limite et sa structure aux échelles locales et régionales à l'aide de simulations réalisées avec RegIPSL en mode convection explicite couvrant plusieurs années, et d'une paramétrisation sous-maille de l'agriculture photovoltaique à développer.
Une couche photovoltaïque (PV) a déjà été intégrée à ORCHIDEE et permet d'ajuster le rayonnement solaire et le vent reçus par le modèle de surface ORCHIDEE en fonction de l'orientation des panneaux PV. Ce développement permet d'analyser l'impact de l'ajout de panneaux photovoltaïques sur des surfaces agricoles selon différents critères, à la fois de production primaire, de production énergétique et d'usage de l'eau. L'objectif du travail de la personne recrutée sera de passer du mode forcé au mode couplé en prenant en compte les effets de la couche PV sur les écoulements et les flux turbulents. Le développement du couplage se fera à partir des observations du site du SIRTA sur lequel une plateforme a été équipée de panneaux photovoltaiques sous lesquels de la luzerne a été plantée. Sur cette plateforme, les variables météorologiques et les flux turbulents sont mesurés sous et au-dessus des panneaux. Une plateforme similaire, sans panneaux, a été disposée juste à côté pour servir de référence.
Une fois le couplage réalisé, il s'agira de produire des simulations climatiques à résolution kilométrique sur un domaine couvrant des climats variés (semi-aride à tempéré) pour mieux estimer les rétroactions entre les systèmes AGRI-PV et le climat régional.

Activités

La personne recrutée aura les responsabilités suivantes :
- analyser les observations de la plateforme du SIRTA réalisées depuis qq mois pour estimer l'impact des panneaux photovoltaiques sur les processus turbulents locaux.
- développer une paramétrisation sous maille qui prenne en compte les effets observés au SIRTA, en collaboration avec l'équipe qui a développé la version du module sous-maille en mode forcé.
- Présenter ce développement dans une publication et au cours des réunions du groupe AGRIPV et si possible dans une conférence internationale.
-Réaliser une simulation longue avec le modèle RegIPSL sur un domaine couvrant la France (à discuter) avec et sans ce nouveau module
-Participer à l'analyse des deux simulations réalisées, en s'intéressant aux modifications obtenues en terme de température, humidité, précipitations, production primaire, production énergétique et éventuellement débits des rivières. Les indicateurs développés dans les autres WPs du projet seront analysés.

Compétences

Avoir un doctorat en sciences atmosphériques avec un intérêt et une expérience dans les domaines suivants:
- Interactions surface continentale-atmosphère et dynamique de la couche limite, turbulence
- Modèles de prévision du temps ou modèles de climat (global ou régional)
- Bon niveau d'anglais à l'écrit et à l'oral
- Etre autonome dans l'environnement linux avec des connaissances en shell, FORTRAN, python ou R, et la manipulation des fichiers au format netcdf

Contexte de travail

La personne recrutée sera basée au LATMOS à Guyancourt et travaillera entre le LMD-IPSL à Palaiseau (où se situe le SIRTA) et le LATMOS-IPSL (équipe meteo/climat). Elle sera encadrée par Sophie Bastin au LATMOS et Jan Polcher au LMD, et travaillera en étroite collaboration avec les autres personnes impliquées dans le projet AGRIPV-ER, notamment les personnes responsables des observations au SIRTA.

Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.