Impacts sur la dynamique atmosphérique et détectabilité de la géo-ingénierie par des injec-tion[...]

Sorbonne Université SIS (Sciences, Ingénierie, Santé) 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, mais elle n'agit pas sur la cause de celui-ci. La SRM est majoritairement étudiée avec la modélisation climatique, et la faisabilité d'un déploiement reste actuellement incertaine. Néanmoins, elle est aussi maintenant entrée dans les discussions politiques, suscitant des questionnements auxquels il faudra répondre avec des connaissances scientifiques. La méthode d'injections d'aérosols dans la stratosphère (SAI) vise à renforcer la couche d'aérosols stratosphérique, par exemple via l'injection de SO₂ gazeux qui ensuite se transforme en aérosols sulfatés. Les variations de cette couche d'aérosols peuvent modifier la structure thermique et la circulation stratosphériques, ayant des impacts dynamiques à l'échelle globale. Ces impacts peuvent être manifestés par des changements dans la QBO, la mousson, la NAO et le vortex polaire, par exemple.

This thesis, funded by the ANR (PEPR TRACCS, GEOSIC project), aims to study the impact of solar geoengineering on atmospheric dynamics. Solar geoengineering (SRM) includes methods proposed for mitigating some of the impacts of climate change, but without addressing its cause (greenhouse gases). SRM is mainly studied using climate modeling, and the feasibility of SRM deployment is currently uncertain. Nevertheless, the topic is now discussed also among decision-makers, raising questions that will need to be addressed by the scientific community. The method of injecting aerosols into the stratosphere (SAI) aims to strengthen the natural stratospheric aerosol layer, for example by injecting SO₂ gas in the stratosphere, which then transforms into sulphate aerosols. The induced variations in this aerosol layer can alter the thermal structure and circulation of the stratosphere, with dynamic impacts on a global scale. These impacts can manifest themselves in changes in the QBO, the monsoon, the NAO, and the polar vortex, for example.

Cette thèse utilisera le modèle de climat de l'IPSL (IPSL-CM) pour étudier et analyser l'impact potentiel du SAI sur la dynamique et la détectabilité du déploiement du SAI. L'IPSL-CM contient un module de microphysique des aérosols stratosphériques. Il a récemment été couplé avec un contrôleur qui permet de simuler des acteurs déployant la SAI en optimisant les injections afin d'atteindre un objectif climatique spécifique : par exemple, température globale, précipitations dans l'hémisphère Nord, et cetera. En particulier, le projet inclut l'intégration des scenarii de déploiement élaborés avec des contraintes venant des sciences humaines et sociales (droit, gouvernance, sécurité) dans la modélisation climatique, et l'impact de tels scenarii SAI sur le système climatique. Ces scenarios seront mis en place dans les simulations via le contrôleur mentionné ci-dessus.

Le/la doctorant(e) prendra en main le modèle climatique de l'IPSL, l'IPSL-CM, et effectuera les simulations nécessaires, incluant des simulations de calibration du contrôleur. Les simulations GeoMIP du CMIP6 seront également à disposition pour effectuer les premières analyses dynamiques en attendant les nouvelles simulations. 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.

Les travaux et les résultats seront publiés dans des journaux scientifiques à comité de lecture et présentés dans des conférences internationales et des réunions et webinaires du projet GEOSIC et du programme PEPR TRACCS. Le/la doctorant(e) sera co-encadré(e) entre le LATMOS (A. Määttänen) et le LMD (A. Podglajen), et travaillera dans une équipe de chercheurs spécialistes de la physique atmosphérique et des ingénieurs de recherche experts en modélisation et interagira avec une équipe plus large et interdisciplinaire dans le projet GEOSIC.

Applications will be accepted in March-April via the CNRS job portal (deadline foreseen on April 17th). Potential candidates are invited to contact A. Määttänen (anni.maattanen@latmos.ipsl.fr) for further information.

Début de la thèse : 01/10/2026

Funding category: Autre financement public

ANR Financement d'Agences de financement de la recherche

Formation en physique, en particulier en physique de l'atmosphère ou un domaine similaire, expérience en modélisation et programmation. Bonnes capacités de travail autonome et de travail en équipe. Bonnes capacités d'organisation et de rédaction scientifique. Familiarité avec linux/unix est un atout. Degree in physics and in particular in atmospheric physics or a similar field, experience in modelling and programming. Capacity to work autonomously and in a team. Good organisational and scientific writing skills. Being familiar with linux/unix is an asset.

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