Nos thèmes de recherche

Six thèmes scientifiques structurent le laboratoire au-delà de ses équipes et font du LMD un laboratoire de premier plan international.

  • Processus dynamiques atmosphériques pour la Terre et les atmosphères planétaires
  • Interactions continent/océan/atmosphère
  • Cycle de l’eau et nuages
  • Composition atmosphérique, pollution et transport à grande échelle
  • Variabilité et évolution du climat aux échelles globale et régionale
  • Impacts sociétaux
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Processus dynamiques atmosphériques pour la Terre et les atmosphères planétaires

Thème historique du laboratoire, il en est l’ADN. Ce thème s’inscrit dans une unité thématique forte que décrit bien le nom du LMD et vise à étudier les processus dynamiques des atmosphères terrestre et planétaire et leur évolution, en combinant approches théoriques, observations et modélisations numériques.

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Interactions continent/océan/atmosphère

Le rôle des interactions et rétroactions entre l’atmosphère et la surface (océanique ou continentale) dans la dynamique de l’atmosphère est étudié au LMD en s’appuyant en particulier sur la modélisation couplée aux échelles globales et régionales, en mode idéalisé ou non. Les interactions surface/atmosphère sont en particulier étudiés pour mieux comprendre la variabilité climatique couplant des composantes du système Terre aux dynamiques temporelles différentes, pour quantifier le rôle de ces interactions sur les extrêmes hydrométéorologiques (précipitations, vagues de chaleur et sécheresses, cyclones tropicaux et tempêtes extra-tropicales). Ces études s’appuient sur les modèles d’atmosphère LMDZ et DYNAMICO, d’océan NEMO et de surface ORCHIDEE.

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Cycle de l’eau et nuages

Thème très structurant au LMD, il est essentiel pour comprendre la variabilité et l’évolution du système climatique. L’étude du cycle de l’eau atmosphérique, la convection atmosphérique et la formation nuageuse repose au LMD sur des approches multiples et combinées associant observations in-situ (e.g. SIRTA, campagnes de mesures) et par télédétection spatiale et modélisation incluant une hiérarchie de modèles de complexités variées.

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Composition atmosphérique, pollution et transport à grande échelle

Les émissions et le transport de composants atmosphériques (gazeux et particulaires) s’appuie sur une expertise très forte au LMD en matière d’observation spatiale (e.g. IASI, IASI-NG) et de modélisation (modèle de chimie-transport CHIMERE). Les thèmes abordés couvrent un large spectre : pollution urbaine, transport longue distance de panache (volcans, incendies), composition atmosphérique globale (gaz à effet de serre, aérosols).

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Variabilité et évolution du climat aux échelles globale et régionale

Le laboratoire est un acteur clé un niveau international et au sein de l’IPSL sur les études sur la variabilité et l’évolution du climat. Contributeur et coordinateur dans les exercices internationaux d’inter-comparaison de modèles climatiques aux échelles globales (CMLIP) et régionales (CORDEX), l’expertise du LMD repose en large partie sur le développement en interne des modèles de climat avec en son cœur le modèle LMDZ et le cœur dynamique DYNAMICO, et les études conduites au LMD soutiennent l’expertise synthétisée dans les rapports d’évaluation (GIEC et structures régionales similaires, e.g. MedECC).

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Impacts sociétaux

L’expertise et les outils développés au LMD servent également de support à des études d’impacts dans deux secteurs que sont la santé et l’énergie. Les travaux sur la santé s’appuient sur le modèle de chimie-transport CHIMERE, et portent sur la modélisation et la quantification de l’exposition des populations à la pollution atmosphérique. Dans le secteur de l’énergie, l’expertise du LMD sur la prévisibilité, la variabilité et l’évolution du climat aux échelles régionales permet d’être traduite en termes de prévisibilité, de variabilité et d’évolution de la production et consommation énergétique et d’élaborer des outils d’aide à la décision (prévision avec une suite de modèles E4Cast; modélisation intégrée climat-énergie E4Clim pour les besoins de prospective).