Equipes

Les équipes scientifiques du Laboratoire de Météorologie Dynamique

Equipe ABC(t)

Description de l'équipe:: La thématique centrale de l’équipe est l’étude du climat global et des processus climatiques à partir du rayonnement émis et diffusé, en lien avec la composition et la dynamique de l’atmosphère et des surfaces. Un point fort et caractéristique de l’équipe consiste à obtenir des informations nouvelles sur l’atmosphère, la biosphère et le climat à partir d’observations au sol, aéroportées ou satellitaires, actives et passives, dans différents domaines spectraux en s’appuyant soit sur des instruments actuellement disponibles soit sur la conception et le développement d’une instrumentation innovante.
    L'équipe possède en particulier une expertise internationalement reconnue à la fois dans l’analyse d’observations multi-spectrales en provenance de satellites et dans la réalisation d'instruments innovants, basée sur des connaissances approfondies en spectroscopie, modélisation avancée du transfert radiatif direct et inverse, calibration/validation, méthodes inverses variées (bayésiennes, neuronale, etc.), analyse des données sur de longues séries temporelles. La restitution et la compréhension des variables atmosphériques et de surface qui en découlent sont une ressource essentielle pour l’étude de la variabilité et de l’évolution du climat de même que pour l’étude du bilan de rayonnement de la planète. Elles représentent aussi des données clés pour la validation des modèles de circulation générale.
    Les thèmes scientifiques de l’équipe s’orientent autour de l’étude de la caractérisation de l’atmosphèreet des surfaces continentales à l’aide du couplage des sondeurs infrarouges passifs (au nadir et au limbe)
et des instruments actifs (lidars et radars) :
• gaz à effet de serre (CO 2 , CH 4 , H 2 O) : assurer une couverture complète de la colonne atmosphérique afin de mieux comprendre les sources et les puits des gaz à la surface et le transport associé, notamment dans le cas des feux de biomasse,
• nuages : étudier les cirrus liés à différents processus de formation (convection, courants jets et traînées d’avion) et leurs effets radiatifs en couplant leurs propriétés physiques et microphysiques (incluant leur structure verticale) avec la sursaturation en glace et la dynamique,
• aérosols : fermer le bilan radiatif total en estimant les propriétés des aérosols de poussières (AOD, altitude, taille, microphysique) et étudier précisément leurs soulèvements et transports,
• surfaces continentales : propriétés radiatives et physiologie végétale ; lien entre végétation, structure 3D de la couche limite, propriétés radiatives et flux verticaux de CO 2 .
   Ces études sont menées à diverses échelles spatio-temporelles (locales à globales, journalières à décennales) ce qui permet la caractérisation des échanges et interactions aux interfaces (biosphère et surface continentale, troposphère libre), ainsi que l’amélioration des modèles de transport.
    L’équipe est fortement impliquée dans la proposition, la coordination, la conduite et l'accompagnement des missions spatiales, en particulier auprès du Cnes et de l’Esa (Iasi, Iasi-NG, Merlin, Flex, Calipso, MicroCarb). Ceci se traduit également par une participation à de nombreux projets intégrés dans le cadre de GMES, Esa, Gsics ou Gewex. De plus, les bases de données essentielles à la restitution des variables géophysiques (spectroscopiques avec Geisa et climatiques avec Tigr et Arsa) établies et maintenues dans l'équipe sont utilisées par plusieurs centaines de personnes dans le monde.
Lien vers le site de l'équipe:: http://abct.lmd.polytechnique.fr/

Equipe DPAO

Description de l'équipe:: Cette équipe s’intéresse principalement aux mécanismes fondamentaux de la dynamique et de la physique des fluides géophysiques (atmosphère et océan), de l'échelle turbulente à l’échelle planétaire. L'équipe rassemble un riche éventail de compétences en mathématiques appliquées (approches numériques et analytiques pour la modélisation et l'analyse de données), en mécanique des fluides et en approches expérimentales (campagnes de mesures, expériences de laboratoire). Les thèmes abordés incluent :
• Stratosphère
• Convection en région tropicale
• Variabilité synoptique aux latitudes moyennes et polaires
• Océanographie physique
• Dynamique des fluides géophysiques
Lien vers la page de l'équipe:: DPAO

Equipe EMC3

Description de l'équipe::   Les activités de l'équipe EMC3 sont principalement motivées par le désir d'améliorer notre compréhension physique du système climatique et de mieux anticiper l'évolution future du climat. La modélisation numérique constitue un outil incontournable pour atteindre ces objectifs, à condition de pouvoir faire confiance aux résultats de simulations. Deux approches, l'une « réductive » et l'autre « holistique », permettent d'accroître cette confiance (Held et al. 2005) : la première consiste à améliorer le contenu physique des modèles, l'autre à s'assurer que les propriétés émergentes du climat simulé sont proches de celles observées ou robustes. Accroître la confiance dans le contenu physique des modèles nécessite, en amont, de représenter numériquement les processus élémentaires de la façon la plus physique possible et, en aval, de vérifier le réalisme des simulations obtenues (Hourdin et al. 2012). L'estimation de la robustesse des résultats de simulation dépend de notre capacité à interpréter physiquement ces résultats et à les retrouver dans un large spectre de modèles de différentes complexités (Bony et al. 2012).
   L'équipe compte continuer à développer des thèmes de recherche ambitieux et originaux autour des deux axes structurants : d'un côté le développement du modèle de circulation générale LMDz et notamment des paramétrisations des « processus physiques humides », et de l'autre l'étude à l'aide d'une hiérarchie de modèles des mécanismes physiques qui contrôlent la variabilité et la sensibilité du climat.
   Grâce à ces travaux, notre objectif est de faire avancer les connaissances, de faciliter la communication avec un large public autour des questions de modélisation et de projections climatiques, et d'aider la société à
faire ses choix en matière d'adaptation et d'atténuation du changement climatique. Ces objectifs sont au cœur des problématiques du labex L-IPSL et de la prospective océan-atmosphère de l'INSU.
Lien vers le site de l'équipe:: http://emc3.lmd.jussieu.fr/

Equipe InTro

Description de l'équipe:: InTro (Interfaces et Troposphère) étudie les processus d’échelle inférieure à 10 km sur toute la colonne atmosphérique : surface, couche limite, troposphère libre, basse stratosphère. Pour cela, InTro développe ses propres outils : modèles et interfaçages inter-modèles, intégration de modules spécifiques (p. ex. sous-maille), chaines de traitement massif de longues séries temporelles d'observations de nombreux instruments spatiaux et sol. Nos sujets d'étude comprennent la distribution spatio-temporelle des espèces chimiques, des nuages et de la vapeur d’eau troposphérique et stratosphérique, ainsi que les processus par lesquels ils interagissent entre eux et avec l'océan, la surface, l'atmosphère et les aérosols. Notre objectif est de déterminer la réponse du système atmosphérique aux forçages et variations naturels et anthropiques et leur impact sur la santé. Nous accordons une attention particulière aux phénomènes prenant place aux interfaces thématiques : physique, chimie, végétation, santé.
Lien vers le site de l'équipe:: http://www.lmd.polytechnique.fr/~intro/

Equipe Planéto

Description de l'équipe:: Avec l’équipe « Planéto », le LMD étend son activité de recherche aux autres planètes que la Terre qui possèdent une atmosphère. Les objectifs sont multiples : physique et dynamique des diverses atmosphères, enquête sur l’évolution de ces planètes, sur les origines de la vie, soutien de l’exploration spatiale, etc.
   Nos premiers sujets d’étude ont été les atmosphères telluriques qui ressemblent le plus à celle de la Terre et pour lesquelles nous disposons de nombreuses observations spatiales : Mars, Vénus, Titan. Tout en continuant activement les travaux sur ces corps tels que nous les observons actuellement, nous nous intéressons à leurs climats passés voire primitifs pour mieux comprendre leur histoire et leurs différences. Nous élargissons également nos activités aux planètes géantes (Saturne, Jupiter), aux fines et froides atmosphères du confins du système solaire (Pluton, Triton), et à la diversité des atmosphères des planètes extrasolaires, de mieux en mieux observées et caractérisées.
   Le cœur de notre activité de recherche consiste à construire et appliquer des modèles numériques de climat analogues à ceux développés pour la Terre aux systèmes climatiques des autres planètes. Les applications scientifiques sont innombrables. Fort de cette expérience, nous nous impliquons dans l’exploration spatiale, l’analyse d’observations et le développement instrumental.
   L’équipe « planéto » est intégrée aux autres équipes terrestres du laboratoire. C’est un atout pour étudier les atmosphères planétaires avec les meilleurs outils et experts, mais aussi pour travailler dans un esprit de planétologie comparée, où l'étude des autres planètes permet de tester et améliorer les modèles et théories développés dans le cadre terrestre en les appliquant à des environnements extrêmes.
Lien vers le site de l'équipe:: http://www.lmd.jussieu.fr/recherche/equipes/equipe-planeto