Description du sujet de thèse

Dans le cadre d'un partenariat franco-japonais, un poste de doctorant (H/F) de 36 mois financé par le CNRS (Centre National de Recherche Scientifique) est proposé pour étudier l'évolution pluriannuelle de la pollution par l'ozone en Asie de l'Est, le polluant gazeux le plus dangereux, en utilisant la synergie d'observations satellitaires innovantes, de mesures in situ et de simulations de chimie et de transport. L'étude sera soutenue par une collaboration scientifique fructueuse à long terme entre le laboratoire LISA en France, site d'affectation du doctorant (H/F) et les instituts NIES (National Institute of Environmental Studies) et JAMSTEC (Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology) au Japon, où le doctorant (H/F) sera également accueilli pendant des périodes fréquentes.
L'objectif de ce projet de doctorat est l'analyse pluriannuelle de l'origine et de l'évolution de la pollution par l'ozone au-dessus de l'Asie de l'Est grâce à une synergie unique d'observations satellitaires IASI+GOME2 (15 ans), de mesures in situ au sol et de simulations de modèles de chimie et de transport. L'étude visera à quantifier de manière pluriannuelle et fiable la pollution par l'ozone associée au transport vers l'ouest (par exemple depuis les mégapoles chinoises), à la production locale ou au transport stratosphérique. D'autres facteurs régionaux influençant l'abondance de l'ozone, tels que l'absorption de précurseurs par la poussière du désert et l'émission de précurseurs par les feux de biomasse, seront étudiés.

Contexte de travail

La qualité de l'air est une question sociétale cruciale en Asie de l'Est, où le principal polluant gazeux est l'ozone troposphérique. Le développement économique majeur de régions telles que la plaine de Chine du Nord entraîne l'émission de grandes quantités de précurseurs qui produisent de l'ozone troposphérique par voie photochimique. En raison de sa durée de vie d'environ trois semaines, le transport transfrontalier de l'ozone au-dessus des pays situés sous le vent de la Chine, tels que le Japon, constitue une menace sérieuse pour la santé publique et la production agricole. En outre, contrairement à d'autres polluants atmosphériques dont les émissions au-dessus de la Chine ont été considérablement réduites au cours des dernières décennies, les niveaux de pollution par l'ozone de surface au-dessus du Japon ne montrent pas de tendance à la baisse et restent clairement supérieurs aux normes de qualité de l'air. Cette situation exige des efforts particulièrement importants en termes de politiques visant à prévenir les graves dommages environnementaux liés à la pollution par l'ozone, mais ces efforts ne peuvent être efficaces qu'avec une meilleure compréhension de l'origine et de l'évolution de la pollution régionale par l'ozone.
Pour étudier ce problème urgent de qualité de l'air en Asie de l'Est, des collaborations fructueuses et très complémentaires entre le laboratoire français LISA et les instituts japonais JAMSTEC et NIES ont été initiées. Leur travail conjoint a permis de quantifier la production photochimique de la pollution par l'ozone dans toute l'Asie de l'Est au cours d’un épisode majeur de pollution d'ozone et spécifique et a fourni de nouvelles informations sur le lien entre les précurseurs et la pollution par l'ozone. Ces résultats ont été obtenus grâce à la synergie des observations satellitaires de l'ozone développées à LISA, avec une sensibilité particulièrement accrue pour observer la pollution par l'ozone près de la surface, ainsi que des mesures in situ et des simulations de modèles. Le vaste cadre international du rapport d'évaluation de l'ozone troposphérique (TOAR) est également propice à la poursuite de la collaboration entre le LISA, le NIES et le JAMSTEC, car il fournit plusieurs grandes bases de données pluriannuelles de données in situ et de modélisation sur l'Asie de l'Est et le Pacifique, avec un grand potentiel d'études synergiques.

Contraintes et risques

Le candidat (H/F) sera affecté au LISA (Laboratoire Interuniversitaire des Systèmes Atmosphériques).
Le LISA est une UMR CNRS 7583 est une unité mixte de l'Université Paris-Est Créteil, de l'Université de Paris et du CNRS. Il fait partie de l'Observatoire des Sciences de l'Univers EFLUVE et de la Fédération de recherche IPSL. Ses principaux thèmes de recherche portent sur la compréhension du fonctionnement des atmosphères terrestres et planétaires, et des impacts liés à la modification de la composition de l'atmosphère par les activités humaines. Les méthodes utilisées sont fondées sur des observations en atmosphère réelle, sur de la simulation expérimentale en laboratoire et de la modélisation numérique. Ce candidat (H/F) sera également amené à être accueilli au sein de la thématique "Pollution Grande Échelle Observation Satellitaires et Modèles" du LISA.