Offre de Post-doc (H/F) pour étudier les bénéfices et inconvénients de l'agriculture photovoltaique sur le nexus eau-énergie-alimentation

Description du Poste

Les Missions

L'objectif de la personne recrutée est d'intégrer un module d'agriculture photovoltaique sous maille dans le modèle de climat régional RegIPSL, qui couple le schéma de surface ORCHIDEE avec le modèle atmosphérique de méso-échelle WRF. Le but est de modéliser l'impact des panneaux PV sur les écoulements, le rayonnement, la thermodynamique au-dessus et en dessous des panneaux, donc dans un modèle à 2 couches, avec pour objectif final d'analyser le nexus eau/énergie/alimentation à l'échelle régionale dans un climat présent et futur. Un intérêt pariculier portera sur la modélisation des interactions entre les panneaux et les écoulements, en fonction des conditions atmosphériques et de la hauteur/orientation des panneaux. 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 et ainsi 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'Activité

Le modèle couplé régional de l'IPSL couple le modèle atmosphérique WRF avec le modèle complexe de surface continentale ORCHIDEE, qui simule le cycle de l'eau en surface/subsurface, le cycle du carbone et la dynamique végétale pour plusieurs types de cultures. RegIPSL 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; Shahi et al., 2022). L'impact de la modification du rayonnement visible et infra-rouge, des flux de précipitations arrivant au sol, des écoulements et des flux turbulents au-dessus des zones couvertes de panneaux photovoltaiques sur la dynamique de la couche limite et sa structure seront évalués aux échelles locales et régionales à l'aide de simulations réalisées avec RegIPSL en mode convection explicite couvrant plusieurs années, et de la paramétrisation sous-maille de l'agriculture photovoltaique à développer. Le développement de la paramétrisation se fera à partir des travaux déjà réalisés dans ORCHIDEE à l'IPSL et avec un modèle à 2 couches intégré dans ISBA à l'INRAE/ISPA et des observations du site du SIRTA sur lequel des mesures de turbulence et de variables météorologiques sont réalisées sur une plateforme de référence et sur une plateforme équipée de panneaux dans le photovoltaiques sous lesquels de la luzerne et du blé ont été plantés. Les observations obtenues sur un autre site de mesure près de Bordeaux seront aussi exploitées.

Votre Profil

Compétences

Avoir un doctorat en sciences atmosphériques avec un intérêt et une expérience dans les domaines suivants:
- Mécanique des fluides, dynamique des écoulements, turbulence.
- Interactions surface continentale-atmosphère et dynamique de la couche limite
- 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

Votre Environnement de Travail

La personne recrutée travaillera entre le LMD-IPSL (Palaiseau) et le LATMOS-IPSL (Guyancourt), avec une collaboration forte avec l'INRAE/ISPA à Bordeaux. Elle aura les responsabilités suivantes qui seront à mener en collaboration avec les autres scientifiques impliqué.e.s dans le projet:
• analyser les observations du SIRTA réalisées depuis 15 mois pour estimer l'impact des panneaux photovoltaiques sur les processus turbulents locaux. Les installations du site de Salaunes, près de Bordeaux pourront aussi être utilisées
• compléter le modèle à 2 couches développé à INRAE/ISPA pour qu'il prenne mieux en compte les interactions entre panneaux et écoulements et panneaux et rayonnement quand on fait varier les conditions atmosphériques, la hauteur/orientation des panneaux.
• intégrer le modèle dans WRF-ORCHIDEE
• Présenter ce développement dans une publication et au cours des réunions du groupe AGRIPV et si possible dans une conférence internationale.
• Réaliser une simulation 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. Les indicateurs développés dans les autres WPs du projet seront analysés.

Rémunération et avantages

Rémunération

entre 3300 et 4100 brut mensuel selon experience

Congés et RTT annuels

44 jours

Pratique et Indemnisation du TT

Pratique et indemnisation du TT

Transport

Prise en charge à 75% du coût et forfait mobilité durable jusqu’à 300€

À propos de l’offre

À propos du CNRS

Le CNRS est un acteur majeur de la recherche fondamentale à une échelle mondiale. Le CNRS est le seul organisme français actif dans tous les domaines scientifiques. Sa position unique de multi-spécialiste lui permet d’associer les différentes disciplines pour affronter les défis les plus importants du monde contemporain, en lien avec les acteurs du changement.

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