Laboratoire de Météorologie Dynamique (Ecole Polytechnique

Laboratoire de Météorologie Dynamique
(Ecole Polytechnique)
OFFRE D’EMPLOI : poste d’Ingénieur de Recherche au LMD/IPSL
« Interprétation des données IASI/METOP en termes de distributions spatio-temporelles des aérosols »
Dans le cadre des grands projets internationaux d'étude de la variabilité et de l’évolution du climat terrestre, en
liaison avec des expériences embarquées sur les satellites météorologiques opérationnels ou de recherche, l'équipe
ABC(t) / ARA « Atmosphère Biosphère Climat / Analyse du Rayonnement Atmosphérique » du Laboratoire de
Météorologie Dynamique /IPSL (Institut Pierre Simon Laplace) offre un poste d’Ingénieur de Recherche (IR),
subventionné pour 1 an (éventuellement renouvelable) par le Centre National d’Etudes Spatiales (CNES). Ce poste
est disponible à partir du 1er Octobre 2011. Le salaire se situera aux environs de 1900 euros net par mois
(modulation selon expérience du candidat ou de la candidate).
Lieu de travail : Ecole Polytechnique, RD36, 91128 Palaiseau, France (Accès par RER B et autobus).
Thème scientifique associé au poste d’Ingénieur de Recherche proposé:
Le dernier rapport du Groupe International d’Experts sur le Climat (GIEC/IPCC) a souligné le niveau encore trop
faible de compréhension de l’effet des aérosols atmosphériques sur le climat. Ces particules d’origines naturelle ou
anthropique sont en effet l’une des principales sources d’incertitude sur le changement climatique en raison,
notamment, de la difficulté de leur description et de leur très grande variabilité spatio-temporelle. Par nature
globale et continue, l’observation spatiale des aérosols est donc un outil indispensable à leur étude. Si celle-ci s’est
beaucoup développée dans le domaine visible, afin de caractériser l’effet de ces particules sur le rayonnement
solaire, il n’en est pas de même dans le domaine infrarouge. Or, non seulement la connaissance de l’effet des
aérosols sur le rayonnement infrarouge terrestre est indispensable à l’évaluation de leur forçage radiatif total, mais
aussi l’observation dans l’infrarouge permet la mesure de l’altitude moyenne des aérosols ainsi que de leur taille.
De plus, l’infrarouge est sensible au mode dit « grossier » des particules alors que le visible l’est au mode « fin».
Récemment, plusieurs instruments de nouvelle génération, aux principes de mesure originaux, ont été lancés dans
l’espace. Il s’agit, dans l’infrarouge, de sondeurs à très haute résolution spectrale tel que IASI/METOP développé
par le CNES, et, dans le visible, de MODIS qui fournit l’épaisseur optique visible des aérosols et de
POLDER/PARASOL qui permet de séparer les contributions des grosses et petites particules, ou encore du lidar
CALIOP/CALIPSO, particulièrement adapté à la mesure de l’altitude.
Peu d’études ont jusqu’à présent utilisé les synergies possibles entre ces instruments. Synergie de mesure : il s’agit
alors de développer de nouveaux algorithmes d’inversion permettant l’accès à des produits encore plus élaborés ;
synergie de produits : informations concomitantes sur l’état thermodynamique de l’atmosphère ou sur la présence
d’aérosols de feux de biomasse. Ces instruments ouvrent la voie à une estimation précise du forçage radiatif direct
des aérosols. Le travail proposé a pour objectif de contribuer à ces études combinant IASI, MODIS, POLDER et
CALIOP.
Les observations de l’instrument IASI (à bord du satellite METOP-A) développé par le CNES en coopération avec
EUMETSAT constituent le cœur de l’étude proposée. L’instrument IASI est un sondeur vertical infrarouge à très
haute résolution spectrale dont les missions, tant pour la météorologie opérationnelle que pour la recherche
climatique ou l’étude de la pollution, sont de déterminer les caractéristiques essentielles de l’atmosphère et de la
surface : profils verticaux de température, vapeur d’eau; description des champs de nuages ; gaz à effet de serre
(CO2, CH4, N2O) ; aérosols ; propriétés et types des surfaces; ozone, gaz traces, etc. La personne recrutée sera plus
particulièrement impliquée dans les travaux en cours dans l’équipe concernant les aérosols (poussières et feux de
biomasse).
Ces études participent à l’initiative européenne GMES (Global Monitoring of Environment and Security) et à
l’initiative ESA-CCI (Climate Change Initiative). Ce travail participe également à la préparation de la mission
spatiale « IASI-NG (Next Generation) » du CNES. Ces activités s’organisent autour du pôle de compétence
ETHER, d’une part, par la mise à disposition des données de niveau 1B et 2 de IASI et, d’autre part, par
l’archivage des données de niveaux 2 résultant de ces travaux.
Déroulement du travail proposé
Le but du travail proposé est de participer activement à l’analyse des données IASI/METOP et à leur interprétation
en termes de distributions spatio-temporelles des aérosols, à leur validation, à l’analyse de ces distributions, ainsi

qu’à leur interprétation climatique (sources et puits à la surface du globe, rôle du transport atmosphérique,…). Ce
travail sera conduit en coopération avec le groupe de modélisation/dynamique du climat du LMD.
Calendrier : Le travail prévu comportera quatre étapes :
- familiarisation avec les divers instruments impliqués, avec les méthodes d’inversion et les produits aérosols
actuellement développés au LMD ;
- revue des résultats actuels et contribution à l’amélioration (détection des aérosols, distinction nuage bas/aérosol,
taille des particules, etc.), à l’extension (temporelle, géographique), et à la validation des produits ;
- faisabilité de la détection des aérosols dus aux grands feux de biomasses.
Environnement scientifique :
L'équipe ARA comprend une quinzaine de personnes (chercheurs permanents, post-doc, doctorants et ingénieurs)
en charge de responsabilités scientifiques nationales et internationales importantes, notamment via des contrats de
recherche.
Les outils disponibles :
Sont disponibles dès le départ du projet :
- les outils de modélisation du transfert radiatif direct (modèle 4A-OP) et inverse développés et validés au LMD
ainsi que la banque de données spectroscopiques GEISA ;
- les données quotidiennes de niveau 1C de l’instrument IASI (depuis mi 2007) ;
- les données gaz à effet de serre et aérosols issues de l’observation spatiale (Calipso, Modis et Parasol) de niveaux
2 ou 3 pour les instruments servant à la validation ou issues de la modélisation ;
- les données de support telles, par exemple, que les données des analyses du Centre Européen de Reading
(ECMWF).
Voir aussi : http://ara.abct.lmd.polytechnique.fr/
Environnement informatique:
•Plusieurs milliers d'heures de calcul disponibles sur les calculateurs hautes performances du centre de calcul
IDRIS du CNRS et du Centre Européen de Prévisions Météorologiques à Moyen Terme de Reading
(Angleterre) ;
•Clusters de PC propres au laboratoire;
•Archives en ligne de plusieurs dizaines de teraoctets.
Compétences requises
•Connaissances en sciences de l’atmosphère et en télédétection, notamment infrarouge ;
•Bonnes connaissances de Unix/Linux, Fortran 90 souhaitées, script shell (bash, ksh) appréciées;
•Bonne connaissance de l'anglais écrit et parlé appréciée.
Profil du candidat ou de la candidate
•souci de la qualité et rigueur dans le travail (respect des délais fixés en commun)
•dynamisme et disponibilité pour répondre aux besoins divers des utilisateurs.
Envoyer un CV et une lettre de motivation à:
Equipe ARA/LMD/IPSL
à l'attention de A. Chédin, V. Capelle, C. Crevoisier
Ecole Polytechnique RD36
91128 Palaiseau Cedex
email: [email protected]
[email protected]
[email protected]