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Modélisation du transfert radiatif dans les atmosphères gazeuses et application à l'analyse de données satellitaires (H/F)

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

Date Limite Candidature : jeudi 6 mai 2021

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Informations générales

Référence : UMR5008-FREAND-001
Lieu de travail : VILLEURBANNE
Date de publication : jeudi 25 mars 2021
Nom du responsable scientifique : FREDERIC ANDRE
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2021
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Une description précise de l'état de l'atmosphère Terrestre est devenue indispensable dans un contexte d'évolution globale du climat. Elle repose sur l'utilisation de modèles de transfert radiatif couplés à des méthodes robustes d'inversion pour identifier les caractéristiques de l'atmosphère, comme les profils de températures et de concentrations en espèces gazeuses, à partir de mesures produites par des systèmes de détection actifs ou passifs, embarqués sur des plateformes satellites ou aéroportées ou des ballons sondes. Cependant, le volume de données de télédétection croît de façon exponentielle depuis plusieurs années, au point que leur traitement devient délicat même au regard des moyens de calcul actuels. Le développement de nouvelles méthodes est nécessaire pour convertir les mesures issues de la télédétection en paramètres géophysiques exploitables et fiables.
Le travail de thèse s'inscrit dans le cadre du projet ANR ASGARD visant à développer des méthodes originales spécialement dédiées au traitement opérationnel de données de télédétection : la définition et la validation de méthodologies rapides et précises pour traiter des atmosphères gazeuses non uniformes est l'objectif scientifique principal de la thèse. Les travaux de recherches s'appuieront sur des développements théoriques et de modélisation jusqu'à leur validation dans des situations représentatives de missions spatiales atmosphériques présentes et futures, incluant des atmosphères diffusantes ou hors équilibre thermodynamique.
Dans ce contexte, le programme du travail de thèse, qui se déroulera au Centre d'Energétique et de Thermique de Lyon, UMR 5008 CNRS, portera sur :
- La prise en main et l'optimisation de codes de simulations de propriétés radiatives d'atmosphères non uniformes (non homogènes anisothermes) telles que mesurées par les imageurs spatiaux. Cette partie du travail nécessitera des développements spécifiques tantôt basés sur de la modélisation physique et mathématique, tantôt sur des outils numériques issus du machine learning.
- La validation de ces codes dans des situations représentatives de mesures satellitaires (capteurs METImage/EPS-SG, TROPOMI-Sentinel 5, IASI-NG). Tout un ensemble de configurations (espèces moléculaires seules ou en mélanges, éventuellement hors équilibre thermodynamique local) sera traité et analysé.
- La mise en place des modèles construits dans des modèle de transfert radiatif atmosphérique incluant pour certains de la diffusion polarisée en 3 dimensions (en partenariat étroit avec les partenaires du projet ASGARD) et l'exploitation des résultats des simulations.

Contexte de travail

La thèse sera réalisée dans l'équipe "Transferts Radiatifs et couplages dans les Milieux semi-Transparents" (MRTR) du Centre d'Energétique et de Thermique de Lyon (CETHIL), sur le campus La Doua-LyonTech à Villeurbanne. Les travaux se feront en étroite collaboration avec des chercheurs et enseignants-chercheurs des entités partenaires du projet ASGARD (Laboratoire d'Optique Atmosphérique LOA UMR CNRS 8518, Lille, et Département d'Optique et Techniques Associées DOTA ONERA, Palaiseau).

Contraintes et risques

Néant

Informations complémentaires

Profil souhaité : Ecole d'ingénieur généraliste ou titulaire d'un master 2 Recherche à dominante Physique de l'Atmosphère ou Mathématiques Appliquées / Informatique – Goût pour la physique mathématique et la programmation indispensable. De solides compétences en langages FORTRAN90 et Python seraient appréciées.

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