Institut Pierre-Simon Laplace

L'offre en un coup d'oeil

Cette offre est ouverte aux personnes disposant d’un titre leur reconnaissant la qualité de travailleur handicapé ou travailleuse handicapée.

L'unité

Type de Contrat

Temps de Travail

Lieu de Travail

Durée du contrat

36 mois

Date d'Embauche

Rémuneration

La rémunération est d'un minimum de 2300,00 € mensuel.

Postuler. Date limite de candidature : vendredi 17 avril :59.

Description du Poste

Sujet De Thèse

Cette thèse, financée par l’ANR (PEPR TRACCS, projet GEOSIC), vise à étudier l’impact de la géo-ingénierie solaire sur la dynamique atmosphérique. La géo-ingénierie solaire (SRM) englobe des propositions de méthodes pour atténuer certains des impacts du changement climatique, sans toutefois traiter la cause du phénomène. Le SRM est majoritairement étudié avec la modélisation climatique, et la faisabilité d’un déploiement reste incertaine. Néanmoins, il est désormais entré dans les discussions politiques, suscitant des questionnements scientifiques. La méthode d’injection d’aérosols dans la stratosphère (SAI) vise à renforcer la couche d’aérosols stratosphériques, par exemple via l’injection de SO₂ gazeux qui se transforme ensuite en aérosols sulfatiques. Les variations de cette couche d’aérosols peuvent modifier la structure thermique et la circulation stratosphériques, avec des impacts dynamiques à l’échelle globale – changements dans la QBO, la mousson, la NAO et le vortex polaire, entre autres. Ce projet utilisera le modèle de climat de l’IPSL (IPSL‑CM) pour étudier et analyser l’impact potentiel du SAI sur la dynamique atmosphérique et la détectabilité du déploiement. L’IPSL‑CM inclut un module de microphysique des aérosols stratosphériques et a récemment été couplé à un « contrôleur » simulant des acteurs déployant la SAI, optimisant les injections afin d’atteindre un objectif climatique spécifique (ex. température globale, précipitations dans l’hémisphère Nord, etc.). Le projet inclut l’intégration des scénarios de déploiement élaborés avec des contraintes venant des sciences humaines et sociales (droit, gouvernance, sécurité) dans la modélisation climatique, et l’impact de tels scénarios SAI sur le système climatique. Ces scénarios seront simulés via le contrôleur mentionné ci‑dessus. La thèse proposera de modéliser les impacts du déploiement de la SAI à travers l’analyse d’expériences de modélisation (basées sur des simulations GeoMIP ou sur des expériences ad‑hoc développées par les chercheurs du projet GEOSIC). Un simulateur d’observations (lidar, par exemple) sera mis en place pour étudier la détectabilité des déploiements initiaux très faibles, identifier les seuils de détection des instruments actuels et évaluer les besoins pour de futurs instruments. Le/la doctorant(e) prendra en main le modèle climatique de l’IPSL (IPSL‑CM) et effectuera les simulations nécessaires, incluant des calibrations du contrôleur. Les simulations GeoMIP du CMIP6 seront également à disposition pour réaliser les premières analyses dynamiques. Le/la doctorant(e) utilisera et développera des scripts Python pour l’analyse des résultats et pourra participer au développement des codes comme le simulateur d’observations et l’amélioration du contrôleur.

La thèse mettra en œuvre les scénarios développés sur le déploiement des SAI dans un modèle climatique couplé à un module de contrôle (PID) afin de simuler de manière quantitative les systèmes de gouvernance possibles et d’évaluer leur niveau de résilience. Le modèle de contrôle a déjà été couplé à un modèle climatique simplifié pour tester des scénarios de déploiement non coordonnés par deux acteurs (Boucher et al. 2024, Määttänen et al. 2026). En 2025, il a été couplé au modèle climatique de l’IPSL (Boucher et al. 2020) pour simuler le déploiement de la SAI par plusieurs acteurs ayant des objectifs climatiques différents. La thèse bénéficiera de deux séries de simulations : 1) les expériences GeoMIP standardisées réalisées pendant le CMIP6 et pour le Fast Track du CMIP7 avec le modèle IPSL, et 2) les expériences ad‑hoc conçues pendant le projet GEOSIC (incluant une série de simulations pour calibrer les paramètres du contrôleur). La disponibilité des simulations GeoMIP permettra au doctorant de commencer l’analyse de la dynamique atmosphérique dès le début, mais il réalisera également de nouvelles simulations sur des expériences géopolitiquement pertinentes tout au long du projet. L’analyse documentera d’abord comment les modèles de circulation générale (jets, distribution des températures et des précipitations) sont affectés par le SAI et varient selon les stratégies SAI. Une fois ces effets identifiés, l’étude se concentrera sur la quantification et la compréhension des impacts sur la circulation de retournement stratosphérique (circulation de Brewer‑Dobson) et l’oscillation quasi‑biennale des vents stratosphériques tropicaux. Un modèle de transport d’énergie (LMDZ) sera utilisé pour étudier ces effets. Les impacts des « chocs de terminaison » potentiels seront étudiés de détail. Une analyse détaillée du bilan de momentum des simulations, en utilisant la moyenne eulérienne transformée (Andrews et al., 1989), sera effectuée pour évaluer les différentes contributions aux changements dans la circulation, en distinguant les effets directs du bilan de rayonnement modifié et de la structure du taux de réchauffement, ainsi que les rétroactions indirectes liées aux changements dans la propagation ou l’excitation des ondes de Rossby à grande échelle. Cette analyse fournira un modèle conceptuel de la réponse de la circulation stratosphérique à la SAI. La QBO a des téléconnexions multiples avec la NAO, l’état du vortex polaire et la convection troposphérique, et cette analyse permettra de mieux comprendre les changements de circulation générale dus à la SAI. La thèse abordera également la question de la détectabilité du déploiement de la SAI dans les différentes expériences, alimentant ainsi les axes de recherche du projet GEOSIC sur les tensions géopolitiques que le déploiement de la SAI pourrait susciter. À cette fin, deux simulateurs d’instruments satellitaires seront mis en œuvre : un simulateur de lidar spatial et un simulateur de limbe‑sondeur, utilisant des simulations de transfert radiatif dédiées aux instruments existants ou proposés. Les mesures virtuelles seront comparées aux niveaux de bruit attendus et à la variabilité naturelle observée. Enfin, cette thèse alimentera les dernières étapes du projet GEOSIC par l’analyse des résultats des scénarios de déploiement SAI (par personnel dédié) pour étudier leurs impacts sur la sécurité nationale en France (défense, agriculture, ressources en eau...).

Le/la candidat(e) doit avoir une formation en physique, particulièrement en physique de l’atmosphère ou un domaine similaire, ainsi qu’une expérience en modélisation et programmation. De bonnes capacités de travail autonome et d’équipe, d’organisation et de rédaction scientifique sont attendues, tout comme la familiarité avec Linux/Unix est un atout.

Votre Environnement de Travail

La thèse est financée par l’ANR via le programme prioritaire PEPR TRACCS dans le projet GEOSIC (Géopolitique et sciences de l’intervention climatique). Le/la doctorant(e) travaillera au LATMOS à Jussieu et sera co‑encadré(e) entre le LATMOS (A. Määttänen) et le LMD (A. Podglajen). Il interagira avec une équipe de chercheurs spécialistes de la physique de l’atmosphère, des ingénieurs de recherche experts en modélisation, et une équipe plus large et interdisciplinaire dans le projet GEOSIC. Des collaborations sont envisagées avec un postdoc en droit international et l’équipe autour de lui, ainsi qu’avec le groupe de modélisateurs du projet. Au sein de l’IPSL, une collaboration est envisagée avec l’équipe de P. Sellitto (LISA) sur la détectabilité du SAI. D’autres collaborations sont envisagées au sein de la communauté GeoMIP à l’international. Les travaux et résultats seront publiés dans des journaux scientifiques à comité de lecture, présentés dans des conférences internationales, et affichés dans les réunions et webinaires du projet GEOSIC et du programme PEPR TRACCS. Les principes de la science ouverte seront respectés (publication en accès ouvert). Le/la doctorant(e) aura accès à un ordinateur portable, aux infrastructures informatiques du LATMOS, de l’IPSL (mesocentre ESPRI) et des centres de calcul nationaux où les simulations climatiques seront effectuées (ex. TGCC du CEA). Le projet GEOSIC prévoit des crédits pour accompagner la thèse (missions et autres frais). Validation du/la candidat(e) par le Fonctionnaire Sécurité Défense est obligatoire. Les auditions des candidatures retenues ont probablement lieu le 22 avril (matin).

Rémunération et avantages

Rémunération

La rémunération est d'un minimum de 2300,00 € mensuel.

Congés et RTT annuels

44 jours.

Pratique et Indemnisation du TT

Pratique et indemnisation du TT. Prise en charge à 75% du coût et forfait mobilité durable jusqu’à 300 €.

Référence de l’offre

Section(s) CN / Domaine de recherche.

Section(s) CN / Domaine de recherche Système Terre : enveloppes superficielles.

À propos du CNRS

Le CNRS est un acteur majeur de la recherche fondamentale à une échelle mondiale. Le CNRS est le seul organisme français actif dans tous les domaines scientifiques. Sa position unique de multi‑spécialiste lui permet d’associer les différentes disciplines pour affronter les défis les plus importants du monde contemporain, en lien avec les acteurs du changement.