Mesure de la variabilité aérosols à haute résolution spatiale et temporelle, en liaison avec la qualité de l’air, à l’aide d’un système mobile innovant.

Doctorant: Ioana POPOVICI

Contexte
Les aérosols sont l’une des composantes de l’atmosphère impactant la qualité de l’air. Ils agissent également sur le climat de multiples façons. La diversité spatiale des situations et les variabilités spatiale et temporelle induites rendent difficiles leur caractérisation et la mesure de leurs impacts. D’une ville à une autre ou d’une saison à une autre, les sources sont très variées et la météorologie variable. Une approche multi-échelle est nécessaire pour les appréhender (du satellite jusqu’à l’analyse chimiques ou microscopique en laboratoire. Différentes techniques et systèmes de mesures sont utilisés pour en connaître les propriétés, allant de la mesure in situ à la mesure à distance (télédétection) où seule l’interprétation du rayonnement ayant interagit avec ces particules permet d’en cerner les propriétés optiques, puis microphysiques. 

Objectif
L’objectif principal de la thèse est d’étudier la variabilité aérosols à l’aide d’un système mobile embarquant un micro-LIDAR (sondage vertical de l’atmosphère), un photomètre (propriétés moyennes sur la colonne atmosphérique) et mesures in situ (mesure de diffusion,  comptage optique et prélèvement) au niveau du sol. Il ne s’agit pas ici d’un système qui transporte ces équipements pour les mettre en fonctionnement en différents points d’arrêt mais, au contraire, d’un ensemble d’équipements miniaturisés qui fonctionnent au cours du déplacement du vecteur, ce qui ouvre la voie à une exploration géographique rapide et permet la mesure de la variabilité aérosols.
Ce dispositif sera utilisé dans le cadre de plusieurs axes de recherche CaPPA (WP 2,3 et 4). Il a également tout son intérêt dans l’activité « Observation » du projet CLIMIBIO (WP 4), en particulier pour l’exploration de la variabilité intra-urbaine (Lille), inter-cités (Lille-Dunkerque, Lille-Paris, Lille-Bruxelles), industrielle (Dunkerque) et rurales environnantes. La région Nord-Pas de Calais est en effet, de part ses dépassements de seuil malheureusement trop fréquents, concernée par la mise en demeure de la Commission Européenne relative à la qualité de l’air.

L’étudiant-e sera impliqué-e dans les développements algorithmiques, instrumentaux et les campagnes en collaboration avec les différents académiques et industriels du projet.

Mots clés
Aérosols, Qualité de l’air, Propriétés Optiques et microphysiques, Variabilité, LIDAR, photomètre, mesures in situ

Responsables de thèse: P. Goloub (LOA), Stéphane Victori (CIMEL Advanced Monitoring, Paris)

Laboratories: LOA et CIMEL

Financement: thèse CIFRE CIMEL