Description du sujet de thèse

Apport de l’imagerie et du sondage satellitaire pour la caractérisation des aérosols dans un modèle Système Terre à échelle kilométrique.

Les travaux récents et en cours au CNRM visent à décrire les aérosols en terme d’épaisseur optique (AOD) à partir de l’instrument FCI à bord de MTG. Par ailleurs, l’assimilation directe des luminances spectrales de IASI et des futures mesures IRS dans les modèles météorologiques et AROME montre l’apport sans précédent de ces instruments pour les variables météorologiques. Une thèse en cours vise à assimiler les luminances spectrales de IASI et IASI-NG dans le modèle de composition atmosphérique MOCAGE pour initialiser les aérosols désertiques, ainsi qu’à aborder la synergie IASI(-NG) et IRS pour ces aérosols. Par ailleurs, le CNRM développe actuellement des versions Système Terre d’AROME, qui permettront, entre autre, de décrire l’atmosphère météorologique et la composition atmosphérique dans un même modèle. Cela permet, par exemple, d’avoir une meilleure modélisation du rayonnement atmosphérique.
L’objectif principal proposé dans ce sujet de thèse est d’explorer l’assimilation d’IRS et de FCI dans ce modèle AROME Système Terre pour permettre d’initialiser les champs météorologiques et d’aérosols de manière cohérente et à fine échelle.
Une première partie sera dédiée à l'étude de sensibilité et de contenu en information pour les poussières désertiques des instruments IRS et FCI, ainsi qu'aux évolutions possibles de l'instrument FCI qui permettraient d'améliorer le produit AOD élaboré au CNRM.
Dans une seconde partie, l'assimilation des luminances spectrales d'IRS dans AROME pour les aérosols désertiques sera évaluée, ainsi que les compléments possibles à partir des données AOD de FCI. L'amélioration des champs météorologiques sera également évaluée. Les paramètres de l'assimilation seront éventuellement étudiés pour être adaptés.

Contexte de travail

La personne retenue travaillera au sein de l'équipe PLASMA du CNRM. Le travail sera réalisé en lien étroit avec plusieurs collègues de différentes équipes du CNRM qui travaillent sur l'assimilation d'observations dans les modèles du CNRM, ainsi qu'avec une responsable scientifique de l'industriel qui conçoit l'instrument IRS.
La personne doctorante sera inscrite à l'université de Toulouse (école doctorale SDU2E).
Le laboratoire CNRM est présenté ici : https://www.umr-cnrm.fr
Les compétences recherchées sont notamment :
- capacité à réaliser un projet scientifique supervisé dans une équipe de recherche, à présenter les résultats à l'écrit et à l'oral. Une expérience préalable en stage de recherche de niveau M2 ou école d'ingénieur est indispensable.
- connaissances en télédétection de l'atmosphère (satellitaire notamment), en modélisation numérique, en statistiques
- bonnes connaissances des langages fortran 90 (dans le logiciel d'assimilation) et python (traitement scientifique de données et leur visualisation)
- maîtrise de l'anglais : un objectif de la thèse est la rédaction d'un article scientifique en anglais, ainsi que des présentations en conférences internationales.

Contraintes et risques

Pas de contrainte particulière. Travail sur écran.