Sujet de stage M1/M2 :Bilan énergétique de surface en régionparisienne : hétérogénéité spatiale,tendance et impact dans les caniculesrécentes.

CONTEXTE :
L’observatoire atmosphérique SIRTA (https://sirta.ipsl.fr/) situé sur le campus de l’Ecole
Polytechnique à Palaiseau possède un parc instrumental de 150 capteurs et a fêté ses 25 ans cette
année.
Un des axes d’étude du SIRTA est la documentation des processus de couche limite et notamment
les interactions sol-atmosphère. Pour cela, un système de mesures en continu a été mis en
place pour réaliser depuis plusieurs années les acquisitions des flux d’énergie de surface par eddy-
covariance, des flux radiatifs, des paramètres météorologiques standards dans l’air et le sol. En
complément, plusieurs stations de mesures du bilan d’énergie en surface ont été installées (1)
pendant 12 mois courant 2022 sur le campus de l’Ecole Polytechnique et à proximité pour
caractériser finement l’impact de l’hétérogénéité des surface (prairie, surface bitumée, mixte), et
(2) de manière pérenne dans Paris depuis l’été 2022.
Nous constatons que le bilan d’énergie mesurée en surface n’est pas équilibré et que
l’hétérogénéité spatiale est très importante. La variabilité entre ces différents sites est très
importante lors des canicules et les rétroactions avec la température de l’air proche de la surface
sont clés mais méritent d’être mieux appréhender.

OBJECTIF ET METHODOLOGIE :
Le contenu du stage est le suivant :

1. Etude bibliographique pour bien cerner les enjeux, incertitudes de mesures, et les
   instruments utilisés ;
2. Réalisation de fermeture du bilan énergétique de surface sur différents sites (sols différents,
   altitudes différentes) ;
3. Caractérisation de l’hétérogénéité spatiale à l’échelle de quelques km et compréhension
   des processus mis en jeu ;
4. Analyse de longues séries de données et lien avec l’urbanisation croissante du plateau de
   Saclay
5. Zoom sur les canicules de l’été 2022 et 2023 et analyse des rétroactions flux de chaleur /
   température de l’air / humidité des sols.
   Pour les points 2 à 5, l’outil Python sera utilisé pour analyser les jeux de données qui sont déjà
   disponibles sur les bases de données de l’IPSL.

Un soutien sera apporté par l’équipe SIRTA, tant sur les aspects instrumentaux que traitements de
données. L’exploitation scientifique des données sera supervisée par plusieurs chercheurs,
enseignant-chercheurs ou ingénieurs de recherche.

CONTACT :
Nom – Prénom : Dupont Jean-Charles
Adresse : LMD/SIRTA, Ecole Polytechnique, 91128 Palaiseau
Téléphone : 01.69.33.51.45
E-mail : jean-charles.dupont@ipsl.fr
LIEU : LMD, Ecole Polytechnique, Palaiseau

DUREE : 6 mois
COMPETENCES REQUISES
Processus atmosphériques
Programmation python

REFERENCES:
Ces travaux seront directement valorisés via les projets MOSAI (https://mosai.aeris-data.fr/ ) et
PANAME (https://www.ipsl.fr/campagne/paname-2022/ ) qui visent à mieux caractériser
l’environnement urbain sur les aspects qualité de l’air, météorologie, changement climatique et
impacts sur la santé.