Etude d`un système de mesure des propriétés physiques de la neige

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STAGE DE RECHERCHE de MASTER 2èME ANNEE
Master « Océan, Atmosphère, Climat, Observations Spatiales »
Année Universitaire 2016-2017
LABORATOIRE : LOCEAN
TITRE DU SUJET DE STAGE :
Etude d'un système de mesure des propriétés physiques de la neige et de la glace de mer et de détection de leurs
interfaces.
COORDONNEES DES RESPONSABLES :
Nom – Prénom : Nathalie Sennéchael, Jérôme Sirven, Sabine Février, Christine Provost.
Grade: MCF muséum d'histoire naturelle, MCF, MCF, DR
Adresse: Tour 45-46 5ème étage.
Téléphone : 01 44 27 34 81
E-mail : [email protected]
Téléphone du secrétariat : 01 44 27 32 48
Fax : 01 44 27 38 05
NATURE DU SUJET :
Théorie
Modélisation num.
Expérimentation
Analyse de données
Instrumentation
Pas du tout
Pas du tout
Pas du tout
Pas du tout
Pas du tout
Un peu
Un peu
Un peu
Un peu
Un peu
Beaucoup
Beaucoup
Beaucoup
Beaucoup
Beaucoup
POURSUITE :
Convenablement élargi, ce stage peut donner lieu à un sujet de thèse .
SUJET :
Les modifications climatiques observées depuis quelques décennies sur l'ensemble du globe
sont particulièrement fortes aux hautes latitudes. En Arctique on observe une augmentation
des températures plus importante que partout ailleurs, accompagnée d'une diminution
dramatique de la couverture de glace de mer à la fin de l'été et d'une perte de volume en toute
saison. Ces changements physiques ont évidemment un impact sur l'ensemble de l'écosystème
si particulier à cette zone, qui doit s'adapter rapidement aux nouvelles conditions
environnementales. D'autres conséquences sont moins bien connues, en particulier celles
touchant à la circulation océanique. On voit donc combien il est important d'étudier cette
région et de mieux analyser les changements qu'elle subit.
Le programme EQUIPEX IAOOS « Ice Atmosphere Ocean Observing System »
(http://www.iaoos-equipex.upmc.fr/) a pour objectif de mesurer des paramètres physiques
dans les 4 milieux spécifiques du monde Arctique : l'air, la neige, la glace de mer et l'océan
afin de mieux comprendre quels processus commandent l'évolution des ces milieux et des
interfaces qui les séparent. Pour mener à bien cet objectif, des ``Sea-Ice Mass BAlance buoy''
ou SIMBA ont été en particulier déployés et ont permis de connaître avec précision la
température et un proxy de la conductivité thermique de l'air, la neige, la glace et l'océan le
long de différents trajets de dérive en Arctique (dérives du pôle nord jusqu'au détroit de Fram
du printemps à l’automne de 2012 à 2015; dérives hivernales au Nord de l’Archipel du
Svalbard en 2015; dérives démarrées durant l’été 2015 et actuellement en cours dans le Haut
Arctique ainsi qu’en Mer de Chukchi) ; l'épaisseur de la neige et de la glace ont aussi pu être
mesurées et le processus de formation de glace de neige (snow ice) mis en évidence,
témoignant de la qualité et de la précision des mesures effectuées.
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Ces systèmes de mesure sont maintenant entrés dans une phase opérationnelle qui à terme
devrait permettre de mieux connaître la physique de la neige et de la glace de mer en
Arctique et de comprendre les différences régionales qui les caractérisent. Ils peuvent
cependant être encore améliorés.
Le sujet de stage proposé porte sur la mise en place et l'analyse d'expériences en laboratoire
pour tester de façon précise les propriétés des SIMBAs et pour déterminer si l'on peut
caractériser des propriétés plus fines de la neige ou de la glace de mer -- citons la densité de la
neige ou la conductivité thermique de la glace – grâce aux mesures effectuées. Ce travail
expérimental sera associé à un travail numérique qui devrait permettre à terme d'établir un
lien théorique entre les données et les paramètres physiques du système.