Composition du jury

Rapporteurs : Gérard Ancellet et Jean-Pierre Cammas
Examinateurs : Claude Basdevant et Kathy Law
Directeurs de thèse : François Vial et Bernard Legras

Résumé

La composition de l’atmosphère présente des inhomogeneités à toute échelle, notamment dans la distribution des espèces à longue durée de vie. Cette variabilité partiellement due au transport de grande échelle et affectée par le mélange résultant de la turbulence de petite échelle.
Nous étudions la diffusion turbulente, ses méthodes d’estimation et sa variabilité. Commençant par des mesures aéroportées de haute résolution, des ensembles stochastiques de rétrotrajectoires lagrangiennes sont calculés. Cela permet de reconstruire les profils utilisant des champs chimiques 3D issus des modèles de chimie-transport représentant l’état de l’atmosphère à un moment précédant. La diffusion turbulente ainsi que sa relation avec la dispersion et le barrières dynamiques ont été étudiées dans des différents réservoirs de l’atmosphère (troposphère, stratosphère, pôles, moyennes latitudes et tropiques). L’influence de la résolution spatiale et temporelle des champs de vent utilisés pour l’advection produits par l’ECMWF a été aussi étudié.
L’approche stochastique présenté dans ce travail fournit des reconstructions convergentes sur la période où une espèce se comporte comme un traceur. Cela permet d’estimer, indépendante de toute parametrisation, la diffusion turbulente moyennée sur une trajectoire lagrangienne. Aussi, cette méthode permet d’affiner les résultats des modèles de chimie atmosphérique à basse résolution et de les comparer aux mesures à petite échelle. D’autre part, il est possible d’étudier quantitativement les effets du bruit contenu dans les différents jeux de vents analysés sur le mélange.