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Stage au LSCE : Caractérisation des émissions anthropiques et biogéniques de CH4 en Sibérie : analyse de données aéroportées

(english version below)

Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement bat. 703p, Orme des Merisiers, CEA Saclay, 91191 Gif sur Yvette Cedex

Responsable(s) du stage: Jean-Daniel Paris Téléphone : 0169081700 Fax : 0169087716 e-mail : Jean-Daniel.Paris@lsce.ipsl.fr

POURSUITE : Ce stage peut-il donner lieu à un sujet de thèse ? envisageable.

Contenu scientifique et tâches : Le méthane est un des principaux gaz à effet de serre d’origine anthropique. La Sibérie joue un rôle important dans les émissions de CH4, qu’elles soient anthropiques (sites d’exploitation et réseau de transport de gaz naturel, décharges) ou naturelles (zones humides, hydrates de méthane). Ces émissions restent très mal connues et difficiles à appréhender, et leur estimation est un enjeu important pour mieux comprendre et prédire le changement climatique. Dans le cadre du projet franco-russe YAK-AEROSIB (https://yak-aerosib.lsce.ipsl.fr/), des campagnes aéroportées intensives mesurent in situ le CH4 et d’autres espèces telles que le CO2, CO, aerosols dont carbone suie (black carbon, BC) au dessus de la Sibérie depuis 2012 afin de mieux contraindre ces émissions. Ces mesures devront être analysées et interprétées à l’aide d’un modèle de flux de carbone prédits et du transport atmosphérique. Ce stage a pour objectif d’analyser et de caractériser les variations des concentrations atmosphériques de CH4 lors de trois campagnes YAK-AEROSIB, et de déterminer la distribution spatiale optimale des flux permettant d’expliquer la variabilité observée. Le travail consistera à - assembler, traiter, visualiser et comparer les différentes mesures in situ de CH4 et BC en avion et sol au dessus de la Sibérie - caractériser ces mesures en termes de footprints (régions sources) à l’aide d’un modèle de transport lagrangien (FLEXPART) - déterminer la nature et la distribution spatiale des sources qui maximisent l’accord modèle-mesures. - Contribuer à l’amélioration des inventaires d’émissions anthropiques et notamment la distribution spatiale des sources intenses en exploitant la synergie entre mesures de CH4 et de carbone suie (BC).

Des collaborations sont prévues en interne (M. Saunois) et en externe (LATMOS, Institut d’Optique Atmosphérique de Tomsk)

Compétences : Stage niveau Master spécialité science de l’atmosphère, climat, environnement Programmation pour la visualisation des données : au moins un outil type Matlab, Python , IDL, R. Idéalement, Fortran. Anglais (écrit)

Profil souhaité : étudiant motivé par l’étude du cycle du carbone actuel, l’analyse de mesures, les sciences atmosphériques, avec une compétence de base en développement informatique (programmation, par exemple matlab, R, python, …)

Master Thesis offer at LSCE : Characterization of anthropogenic and biogenic CH4 emissions in Siberia: airborne data analysis

Context and tasks Methane is a main anthropogenic greenhouse gas. Siberia plays an important role in the CH4 emissions, either anthropogenic (oil and gas extraction sites and transport networks, landfills) or natural (wetlands, methane hydrates). These emissions remain poorly known and difficult to comprehend in these remote areas, and their estimation is an important step to better understand and predict current and future climate change. In the frame of the Russian French project YAK-AEROSIB (https://yak-aerosib.lsce.ipsl.fr/), intensive airborne campaigns measure in situ CH4 and other species such as CO2, CO, aerosols including black carbon (BC) above Siberia since 2012 to better constraint these sources’ magnitude and geospatial distribution. These airborne in situ measurements will be analyzed and interpreted using a combination of models able to predict the CH4 distribution using emission profiles and atmospheric transport. This internship aims to analyze and characterize variability in the atmospheric CH4 distribution during the last three YAK-AEROSIB campaigns, and to determine the optimal spatial distribution of fluxes explaining the observed variability. The work will consist in: - compile, process, visualize and compare the different CH4 et BC in situ measurements above Siberia - Characterize these distributions using atmospheric footprints (pointing to source region) using lagrangian atmospheric particle dispoersion model FLEXPART - Determine the nature and spatial distribution of sources minimizing model-observation discrepancies. - Contribute to the amélioration of anthropogenic emission inventories and especially spatial distribution of intensive sources exploiting the synergy between mesuremernts of CH4 and BC.

Collaborations are planned internally (M. Saunois) and externally (LATMOS, Institute of Atmospheric Optics of Tomsk)

Skills: Atmospheric sciences, basic programming (Matlab, Python , IDL, R). ideally Fortran.

Application or information, requests to: Jean-Daniel.Paris@lsce.ipsl.fr

Post doctoral position (12 months) at LSCE