Thèse en modélisation du climat (H/F) : Modélisation de l’injection d’aérosols stratosphériques et impa

Sujet de thèse :
Malgré les efforts entrepris pour limiter le réchauffement climatique, notamment depuis l’entrée en vigueur de l’Accord de Paris, le rythme actuel des émissions de gaz à effet de serre nous conduirait à dépasser au cours des prochaines décennies le seuil de réchauffement de +2.0°C par rapport au niveau préindustriel (UNEP Gap Report 2024). Cette situation suscite ainsi un intérêt croissant pour les méthodes d’intervention climatique et en particulier pour la modification du rayonnement solaire (SRM). Cependant, les impacts de la SRM, restent aujourd’hui mal quantifiés, avec de fortes incertitudes liées aux effets non-intentionnels comme des modifications sur les précipitations, des effets sur l'ozone stratosphérique, des effets supplémentaires en cas d’arrêt d’application, et d’autres conséquences potentielles inattendues sur le système climatique. En particulier, à l’échelle régionale, les conséquences sur la France de l’application de la SRM dans le monde sont aujourd’hui inconnues. Parmi les méthodes de SRM, l’injection d’aérosols stratosphériques (SAI) est une des techniques les plus envisagées, et mérite donc d’être étudiée en particulier.

L’objectif de cette thèse sera ainsi d’estimer et comprendre les effets de l’application de méthodes d’intervention climatique basées sur la SAI sur le climat de la France. Pour cela, la personne retenue utilisera une approche de modélisation climatique multi-échelle, du global au régional, permettant dans un premier temps de réaliser des simulations globales avec et sans injection d’aérosols stratosphériques dans le monde, puis dans un deuxième temps d’appliquer une descente d’échelle au niveau de la France avec un modèle de climat régional piloté par ces simulations globales. Ces simulations régionales permettront d’étudier à fine échelle les impacts sur le climat de la France, aussi bien en terme de climat moyen que de phénomènes extrêmes (vagues de chaleur, précipitations intenses, ...).
Les modèles utilisés seront les modèles de climat du CNRM global (Séférian et al. 2019) et régional (Nabat et al. 2020, Caillaud et al. 2021). Ces modèles incluent déjà les principales composantes du système climatique, mais il leur manque aujourd’hui une représentation explicite des aérosols stratosphériques. Une première phase de la thèse consistera donc à implémenter dans ces modèles un module d’aérosols stratosphériques (comme celui de Chabrillat et al. 2025), permettant ainsi de reproduire les injections envisagées dans les méthodes d’intervention climatique, et d’améliorer ainsi les schémas actuels d’aérosols et de chimie contenus dans la librairie ACLIB, pour leur donner la capacité de répondre à l’objectif de la thèse (Tilmes et al. 2026). La deuxième phase de la thèse sera consacrée à la réalisation et l’analyse des simulations climatiques avec et sans SAI.
Contexte :
Ce sujet de thèse sera financé par le projet ANR GEOSIC inclut dans le p
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