(H/F) chercheur - étude de l’évolution du carbone organique dans un contexte de changement climatique :

Missions :
Les composés organiques présents dans l’atmosphère impactent la qualité de l’air et le climat. La quantification de ces impacts reste cependant délicate compte tenu des incertitudes associées à la spéciation et aux flux d’émission des composés organiques primaires, ainsi qu’à la réactivité et au transfert de masse des composés organiques secondaires. Ces incertitudes augmentent notamment en période estivale dans un contexte de changement climatique entrainant des conditions météorologiques extrêmes, et des niveaux de pollution photochimique élevés.

L’objectif de ce projet post-doctoral vise à améliorer la représentation de l’évolution du carbone organique dans les modèles de qualité de l’air en période estivale dans un contexte de changement climatique.

Au cours de l’été 2022, caractérisé par plusieurs périodes caniculaires pouvant ainsi être utilisées comme analogue d’un climat futur, des observations très détaillées de la composition chimique atmosphérique ont été réalisées en simultané dans différents types d’environnement en France : des sites de fond dans le cadre de la campagne EMEP (European Monitoring and Evaluation Programme -https://projects.nilu.no/ccc/tfmm/EIMPsummer2022/EIMP2022_index.html), ainsi que des sites urbain (Paris), suburbain (SIRTA (Site Instrumental de Recherche par Télédétection Atmosphérique - Institut Pierre Simon Laplace) - https://sirta.ipsl.fr) et forestier (forêt de Rambouillet) dans le cadre de la campagne ACROSS (Atmospheric ChemistRy of the Suburban foreSt - https://across.cnrs.fr). Ces observations détaillées sont des contraintes fortes pour évaluer et améliorer notre compréhension des processus intégrée dans les modèles.

Cependant, une comparaison directe entre les simulations menées avec les modèles de qualité de l’air et les mesures détaillées est délicate. En effet, dans ces modèles, les milliers de composés organiques présents dans l’atmosphère sont agrégés en une centaine d’espèces modèles, et ce dès l’émission, entrainant une perte d’information significative sur la spéciation des composés organiques individuels, et sur leurs propriétés physico-chimiques. L’évaluation et l’amélioration de la représentation des processus dans les modèles de qualité de l’air (3D) passent ainsi par une étape intermédiaire essentielle de comparaison des observations détaillées à une modélisation explicite, ne pouvant être résolue que dans un modèle de boîte (0D).

Dans le cadre de ce post-doctorat, des simulations chimiquement très détaillées en 0D, et des simulations en 3D avec le modèle de qualité de l’air CHIMERE (https://www.lmd.polytechnique.fr/chimere) seront menées de façon conjointe. Les simulations explicites de l’évolution du carbone organique seront menées dans un modèle de boîte configuré pour représenter les différents sites de mesures de l’été 2022. Ce modèle utilisera les mêmes données d’entrée en termes d’émissions et météorologie que le mo
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