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Proposition de Sujet de thèse 2016
Laboratoire (et n° de l’unité) dans lequel se déroulera la thèse :
CNRM/GAME UMR 3589
Titre du sujet proposé :
Import/export des gaz à effets de serre sur le Bassin Méditerranéen durant la
campagne aéroportée GLAM et évaluation des sources
Nom et statut (PR, DR, MCf, CR, …) du (des) responsable(s) de thèse (préciser si HDR) :
1 - ZBINDEN Régina (CR), HDR NON
2 - RICAUD Philippe (DR), HDR OUI
Coordonnées (téléphone et e-mail) du (des) responsable(s) de thèse :
1 - Tél : 0561079812; [email protected]
2 - Tél : 0561079609; [email protected]
Résumé du sujet de la thèse
L'objectif est d'étudier, dans la troposphère de la zone méditerranéenne, l'origine des
polluants à longue durée de vie et de suivre leur devenir après export hors de le cette zone,
avec quantification des quantités mises en jeu et évaluation des sources. On se focalisera
sur trois espèces chimiques, le CO2, CH4 et N2O qui ont un fort pouvoir de rayonnement
global et sont qualifiés de gaz à effet de serre à mélange homogène (GIEC, 2013). La région
méditerranéenne, zone clé en terme de pollution chimique (ex O 3), est en outre soumise à un
fort développement démographique et économique. Comme elle présente une forte
sensibilité au changement climatique (Lelieveld et al. 2012) avec une augmentation de
température atteignant 6 à 8°C en été en considérant 2070-2099 par rapport à 1961-1990,
elle devient un cas idéal d'étude.
L'étude s'appuiera sur des outils de plusieurs types: observations (in-situ ou spatiales) et
modèles. 1/ La campagne aéroportée GLAM (Gradient in Longitude of Atmospheric
constituents above the Mediterranean basin) a mesuré in-situ ces composés en août 2014
entre Toulouse et Larnace (Chypre) afin de caractériser la variabilité spatiale du CO 2,CH4 et
N2O, entre autre, en relation avec le transport à longue distance (Asie, Afrique et Amérique)
et d'étudier le gradient est-ouest décrit par la climatologie (Ricaud et al. 2014). Ces
observations précises montrent qu'il existe des structures verticales et horizontales très
fines, qui (anti)corrélées aux autres espèces chimiques, permettent de conforter les
hypothèses sur l'origine de la masse d'air. Cette campagne ponctuelle globalement décrit
une situation estivale atypique par rapport à la climatologie. 2/ Les satellites, comme
GOSAT-TANSO lancé en 2009 mesurant le CH4 et le CO2 (colonne totale et profils verticaux)
ou METOP-IASI qui fournit le N2O, apportent une information spatiale et temporelle
essentielle et complémentaire. 3/ Les résultats de modèles proviendront : d'ARPEGE-Climat
- utilisé pour la prévision numérique du temps puis les études régionales du climat ; LMDz modèle de circulation générale atmosphérique ; MOCAGE - modèle de chimie
atmosphérique ; et MACCII DM - système qui assimile les données de SCIAMACHY, TANSO
et IASI dans le cadre du modèle IFS. En plus de ces modèles, les modèles de rétrotrajectoires tels que FLEXPART ou HYSPLIT autorisent des analyses sur l'histoire de la
masse d'air.
Nature du travail attendu et compétences souhaitées
Climatologie, analyse de données, statistique
Master en Sciences Atmosphériques, notions de transfert radiatif et inversion, informatique
Références bibliographiques
● J. Lelieveld et al. : Climate change and impacts in the Eastern Mediterranean and the Middle East, Climatic
Change, 114, 667-687, 2012.
● P. Ricaud et al. : Impact of the Asian monsoon anticyclone on the variability of mid-to-upper tropospheric
methane above the Mediterranean Basin, Atmos. Chem. Phys., 14, 11427–11446, 2014.
● GIEC : Résumé à l’intention des décideurs, Changements climatiques 2013: Les éléments scientifiques.
Contribution du Groupe de travail I au cinquième Rapport d’évaluation du Groupe d’experts intergouvernemental
sur l’évolution du climat, 27p, 2013.