Climat et Environ

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LES JEUDIS DE LA RECHERCHE DE L’X
CLIMAT ET ENVIRONNEMENT
Comprendre le changement climatique
et ses impacts environnementaux
2 OCTOBRE 2014

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L’École polytechnique s’appuie sur un
centre de recherche de pointe qui ras-
semble 20 laboratoires, tous unités
mixtes de recherche avec le CNRS. Ce parte-
nariat est le garant que les recherches menées
dans les laboratoires satisfont une exigence de
qualité, nécessaire pour fournir le support du
niveau d’enseignement exigeant de l’École.
Un centre de recherche dynamique et reconnu
Regroupant 1600 personnels de recherche,
le centre de recherche de l’X allie l’approfondis-
sement des aspects les plus fondamentaux de la
recherche pour le progrès des connaissances au
développement de grands domaines plus appli-
qués qui répondront aux enjeux scientiques,
technologiques et sociétaux du 21e siècle.
Il crée un écosystème propice à l’innovation.
Le centre de recherche de l’X est reconnu au
plan national et international, en témoignent
les prix et distinctions reçus chaque année par
les personnels de recherche.
Une stratégie de recherche organisée autour
de 8 thématiques interdisciplinaires
L’École polytechnique a déni 8 thématiques
dans sa stratégie de recherche. Ces thématiques
de recherche répondent à des enjeux sociétaux
et technologiques par le biais de projets trans-
verses et multidisciplinaires, auxquels sont as-
sociés les laboratoires de l’École :
• Bio-ingénierie, biologie et santé
• Concepts et méthodes pour la société
numérique
• Énergies, transports et environnement
• Modélisation et optimisation des systèmes
complexes
• Matière et lumière en conditions extrêmes
• Marchés, innovation et relations science et
société
• Nanosciences, matériaux innovants et
procédés ecaces
• Structures et lois universelles
C’est cette grille que nous allons utiliser pour
présenter nos recherches lors de la série des
«Jeudis de la recherche de l’X », que nous enta-
mons avec la thématique « Climat et Environ-
nement».
Des transferts de technologie pour valoriser
la recherche
L’École polytechnique détient aujourd’hui un
portefeuille de 500 brevets récents et diversiés
et 18 demandes de brevets sont déposées en
moyenne par an. Les chercheurs de l’École
ainsi que leurs collaborations fructueuses avec
des étudiants sont à l’origine de la création de
nombreuses start-ups.
« Climat et environnement » à l’École poly-
technique
À l’École, cette thématique est portée par
quelques laboratoires, et plus particulièrement
deux laboratoires du département de méca-
nique, le Laboratoire de Météorologie Dyna-
mique (LMD) et le Laboratoire d’Hydrodyna-
mique de l’X (LadHyX). Ces deux laboratoires
abordent cette problématique en mettant la
LA RECHERCHE À l’X
Patrick Le Quéré, directeur adjoint de l’enseignement et de la recherche

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mécanique des uides au centre de leur dé-
marche. L’atmosphère terrestre est en eet un
uide stratié sur la verticale, mis en mouve-
ment par le diérentiel de chauage par rayon-
nement solaire entre les pôles et la zone tropi-
cale lié à la rotondité de la Terre. La mécanique
des uides appliquée aux écoulements géophy-
siques permet en particulier de représenter la
diversité des phénomènes observés de l’échelle
de la tornade à celle de la circulation générale,
non seulement sur Terre mais aussi en plané-
tologie. Les présentations d’Hervé Le Treut et
Caroline Muller permettront de préciser les
enjeux et dés de recherche pour améliorer les
capacités prédictives, tant aux échelles globales
qu’aux échelles locales.
Nous espérons que ces « Jeudis de la recherche
de l’X » vous permettront de découvrir ou d’ap-
profondir vos connaissances de notre centre de
recherche, véritable moteur de l’École poly-
technique.
Patrick Le Quéré,
Directeur adjoint de l’enseignement et de la recherche

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Hervé Le Treut
Ancien élève de l’ENS Ulm (promotion 76) et titulaire d’un doctorat ès-sciences portant sur la mo-
délisation du climat, Hervé Le Treut est professeur à l’Université Pierre et Marie Curie, en détache-
ment du CNRS. Il est professeur de mécanique à l’École polytechnique depuis 1991, et membre du
Laboratoire de Météorologie Dynamique (LMD, une UMR de l’École polytechnique en co-tutelle
avec le CNRS, l’UPMC, et l’ENS). Il a dirigé le LMD pendant 7 ans et dirige depuis 2008 l’Institut
Pierre Simon Laplace, une fédération de 6 laboratoires en région parisienne. L’IPSL développe à
l’École polytechnique, au sein du LMD, un site d’observation d’envergure internationale : le SIRTA.
Hervé Le Treut est membre de l’Académie des Sciences et membre du Groupe Intergouvernemental
d’experts sur l’Évolution des Climats.

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Quelles recherches face aux enjeux
des changements climatiques ?
Hervé Le Treut
L’étude de l’atmosphère, et donc celle du
climat qui en dépend fortement, s’est or-
ganisée de manière croissante, depuis les
années 80, comme un eort de coopération à
tous les niveaux : international, européen, na-
tional, francilien. Un enjeu majeur est de déve-
lopper des outils de modélisation d’une part,
d’observation d’autre part, qui soient à l’échelle
des interrogations actuelles sur l’ensemble des
changements environnementaux et sur le risque
de réchauement climatique en particulier. Mo-
dèles et systèmes d’observation ne doivent pas
être conçus de manière séparée et le lien entre
les deux constitue presque toujours le levier des
avancées scientiques majeures et une source de
développements techniques importants autour
de la thématique appelée « Big Data ».
L’École polytechnique joue un rôle fort dans
ce domaine, puisqu’elle a accueilli, dès le dé-
ménagement à Palaiseau, en 1976, des équipes
importantes du Laboratoire de Météorologie
Dynamique (LMD). Le LMD, une centaine
de personnes actuellement à Polytechnique, le
double au total, est un des laboratoires de l’Ins-
titut Pierre Simon Laplace (IPSL). L’activité
a d’abord été centrée sur un développement
instrumental très innovant (large utilisation
des ballons, rôle historique dans la conception
de plusieurs générations d’instruments satelli-
taires, développement de lidars). Elle a donné
lieu à un site instrumenté d’envergure inter-
nationale, le SIRTA, implanté près du lac, qui
rassemble plus d’une centaine d’instruments
mesurant toutes sortes de paramètres atmos-
phériques dans un mode opérationnel.
Aujourd’hui, le LMD aborde des sujets qui
sont clef pour un meilleur dimensionnement et
une meilleure prise en charge des risques clima-
tiques : rôle des nuages pour déterminer l’am-
plitude des changements climatiques à venir,
capacité à estimer les impacts régionaux de ces
changements, rôle de la pollution atmosphé-
rique... Les équipes du LMD-Polytechnique
ont pour cela abordé aussi le domaine de la
modélisation régionale et elles participent à la
dissémination des résultats au travers de Ser-
vices Climatiques qui sont en développement
au sein de l’IPSL.