contribution des interactions électrostatiques à la modélisation de la saltation (Th RES24-20) H/F
Mission
L'objectif du travail de recherche est dintégrer un module électrique dans un modèle de saltation à travers la vitesse seuil de frottement suivant l'approche de Shao et Lu et de Kok et Renno et dévaluer son impact sur les flux de saltation calculés.
Les simulations numériques seront confrontées à des mesures sur des sols érodables à partir de sites expérimentaux déployés dans le désert (Golf Arabique, Sahara).
Même si les conditions environnementales en France sont différentes, le changement climatique force à se questionner sur loccurrence de périodes de sécheresse durables pouvant conduire à des épisodes de remise en suspension soutenus sur les sols nus.
Le travail de thèse commencera par une étude bibliographique sur létat de lart des processus de mise en suspension des aérosols minéraux qui pourraient portés des radionucléides et leur modélisation.
Une seconde étape consistera au couplage du module effets des charges électriques sur les seuils et flux dérosion avec le modèle dérosion du Laboratoire Interuniversitaire des Systèmes Atmosphériques (LISA) 5 .
Le modèle reproduit les trois étapes principales impliquées dans les émissions de poussières : (a) la vitesse de friction au seuil de lérosion éolienne ;
b) la quantité totale de particules mobilisée par le vent (flux horizontal) ; (c) le flux de particules fines émises dans latmosphère (flux vertical).
Dans le cadre de la thèse, l'étude numérique s'appuiera principalement sur le modèle de seuil d'érosion de Shao et Lu, enrichi de leffet de la rugosité de surface qui est cruciale pour l'évaluation de u*t, quand la surface n'est pas parfaitement lisse.
Il sagit denrichir le modèle existant dun module décrivant les effets des charges électriques. Pour développer cette paramétrisation, un support de données étendu est nécessaire.
Les données issues dune recherche bibliographique approfondie pourraient ne pas suffire, elles seront alors complétées par les mesures in situ de dispositifs expérimentaux de terrain opérationnels dans les déserts émiratis et tunisiens.
Ces dispositifs permettent dévaluer expérimentalement lensemble des paramètres aérodynamiques requis (vitesse de frottement, direction du vent, humidité, stabilité) ainsi que les flux de saltation et daérosols résolus en taille.
Une originalité des dispositifs sera dintégrer des mesures complémentaires telles que la charge des particules et le champ électrique local.
Références
1 Garland, J. A., & Pomeroy, I. R. . Journal of Aerosol Science, 25, -.
2 Shao, Y., & Lu, H. . Journal of Geophysical Research : Atmospheres, (D17), -.
3 Kok, J. F., & Renno, N. O. . Geophysical Research Letters, 33.
4 Marticorena, B., & Bergametti, G. . Journal of Geophysical Research (D8), -.
5 Sow, et al. . Atmospheric research, , -.
Profil recherché
La.e candidat.e doit être titulaire d'un Master 2 et avoir de bonnes connaissances en physique de la couche limite atmosphérique et en métrologie des aérosols ainsi que de bonnes aptitudes en simulation numérique.
La personne retenue sera rattachée à lED SIE ( de la COMUE Paris-Est Sup.
La.e candidat.e doit démontrer une bonne aptitude en communication écrite et orale en anglais.
Télétravail
Occasionnel
Informations complémentaires
La thèse s'inscrit, en partie, dans le cadre d'un programme de recherche international MORAD qui ambitionne d'améliorer les capacités des Émirats arabes unis (EAU) à simuler la dispersion des radionucléides dans l'environnement.
Le LPMA (IRSN) et le LISA (IPSL) participent à ce projet avec un déploiement expérimental complet pour évaluer entre autres paramètres l'influence des forces électriques sur la remise en suspension des poussières désertiques, potentiellement porteuses de radionucléides.
La.e doctorant.e sera hébergé.e au LISA à Créteil, France et sera rattaché à l'ED SID de COMUE Paris-Est Sup. L'encadrement du travail de thèse se fera en étroite collaboration entre le LPMA (IRSN) et le LISA (IPSL).
Les travaux de thèse s'appuieront sur la collaboration déjà établie avec le laboratoire ENGEOS des Émirats arabes unis.
La.e doctorant.e passera une grande partie de son temps au LISA pour effectuer le travail de modélisation des processus, un laboratoire qui a une longue expertise mondialement reconnue en matière de modélisation des émissions de poussières.
Le LISA a développé un modèle explicite d'émission de poussières qui est l'un des modèles les plus utilisés dans la communauté internationale.
Localisation du poste
Localisation du poste
Europe, France
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