Thèses

Vendredi 21 Septembre 2018 à 14h00.

Rétrodiffusion (UV, VIS) résolue en polarisation de particules d'origine désertique : expériences de laboratoire et en atmosphère réelle par lidar

''Ce travail de thèse, réalisé à l’Institut Lumière Matière, traite de la rétrodiffusion optique des particules de l’atmosphère d’origine désertique, dont l’impact sur le bilan radiatif terrestre reste à quantifier, en raison de leur grande diversité de taille, de forme et de composition chimique. La thèse repose essentiellement sur un polarimètre de laboratoire (UV, VIS) adressant la géométrie de rétrodiffusion avec précision (180.0 ± 0.2°). Le rapport des éléments de la matrice de rétrodiffusion a ainsi été évalué avec précision ( 2 %) et la réponse spectrale (UV, VIS) de ce rapport a ainsi pu être étudiée, ce qui a permis de discuter de l’applicabilité du modèle mathématique des sphéroïdes, décrit par le code T-matrix, pour décrire la rétrodiffusion optique de ces particules dans la géométrie d’exacte rétrodiffusion, comme publié dans JQSRT en 2016. Puis, l’application de ce Pi-Polarimètre dans un instrument lidar a permis d’évaluer la concentration en masse des particules désertiques dans la troposphère libre de Lyon fréquemment affectée par le transport à longue distance de ce type de particules. Cette évaluation a été réalisée pour différents modèles de forme (sphéroïdes, particules de surface lisse, rugueuse) obtenus par simulation numérique en coopération avec l’équipe de T. Nousiainen (Finlande). Un résultat majeur est que la concentration en masse peut différer de 30 % selon le modèle de forme choisi, comme publié dans Atmospheric Research en 2018. Enfin, la sensibilité et la précision du Pi-Polarimètre (UV, VIS) ont été utilisées pour révéler les principales caractéristiques du processus photo-catalytique de nucléation en présence de particules désertiques via des observations systématiques de ce processus, réalisées sur une durée de deux années.

Composition des membres du jury:

LEON Jean-François, Directeur de Recherche CNRS, Laboratoire d’Aérologie, Université Toulouse 3 UMR 5560, Rapporteur

SELLEGRI Karine, Directrice de recherche CNRS, Laboratoire de Météorologie Physique, Université Clermont-Auvergne UMR 6016, Rapporteur

PIERANGELO Clémence, Chargé de Recherches, Centre national d’Etudes Spatiales Toulouse, Examinatrice

RAYBAUT Myriam, Ingénieure de recherche, Office National d’Etudes et de Recherches Aérospatiales, Examinatrice

SAN MIGUEL Alfonso, Professeur des Universités, Université Lyon 1 UMR 5306, Institut Lumière Matière, Examinateur

MIFFRE Alain, Maître de Conférences, Université Lyon 1 UMR 5306, Institut Lumière Matière, Directeur de thèse.

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