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Projets numériques

- Liste des projets numériques -


Nom modèleDépartement scientifiqueThématiqueLangagePersonnes
CiTTyCAT + SHTI Environnement terrestre Fortran Bekki Slimane (Chercheur), Galeazzo Tommaso (Doctorant)
  Troposphère, Physicochimie, Chimie atmosphérique Modelling the pathways of oxidation of sulphates in tropospheric volcanic plumes
COAPMST + HEPPI Environnement du Système Solaire, Interactions ondes/milieux C, C++ Tcherniatinsky Guillaume (IT (CDD))
  Surfaces des objets telluriques et glacés, Interactions des ondes avec le milieu Le logiciel SPIS (Spacecraft Plasma Interaction Software) permet de modéliser et de calculer l'équilibre électrostatique d'un objet placé dans un plasma. Il prend en compte l'existence d'un effet photoélectrique pour calculer l'évolution du potentiel de surface de l'objet. Cependant, l'effet photoélectrique calculé sur chaque élément de surface ne prend en compte que l'inclinaison de la surface vis à vis de la direction du soleil. Pour un astre convexe comme une planète, ce modèle simpliste est entièrement suffisant. Mais pour des géométries plus complexes telles que certaines sondes spatiales et un comète à deux noyaux comme 67P, il est nécessaire de prendre en compte l'ombre projetée par l'objet sur lui-même.
Ce code sépare la surface en deux groupes physiques du point de vue de la géométrie GMSH: la partie à l'ombre et la partie éclairée. De cette manière, il est possible d'attribuer un coefficient d'émission photoélectrique nulle sur la partie à l'ombre depuis le logiciel SPIS.
CTPCCPT + HEPPI Environnement du Système Solaire, Environnements planétaires , Environnement terrestre C, C++ Tcherniatinsky Guillaume (IT (CDD))
    Sur la sonde spatiale ROSETTA, les distributions d'ions mesurées par le spectromètre de masse ROSINA sont perturbées par l'apparition d'une carte de potentiel environnante due à la présence du plasma cométaire. Pour exploiter les données collectées par le spectromètre, il est donc fondamental de calculer les concentrations ioniques "en l'absence de la sonde" auxquelles elles correspondent. Pour cela, il est nécessaire de tracer les trajectoires des ions au sein de ces cartes de potentiel.
Le tracé des trajectoires via le logiciel SPIS est une opération qui n'est pas simple, peu flexible et peu fiable sur la version actuelle. Aussi avons-nous décidé de créer notre propre programme de tracé des trajectoires. Celui-ci prend en entrée un maillage en volume tétraédrique, des surfaces internes et externes triangulaires et des potentiels associés à chaque noeud. Tout ceci sous la forme d'un unique fichier GMSH. Dans sa version actuelle, il traceune série de trajectoires partant d'un point dans une direction imposée avec un angle maximal par rapport avec cette dimension centrale. En sortie, il renvoie l'ensemble de trajectoires ajoutées au maillage dans un nouveau fichier .msh permettant la visualisation. Il permet également de générer des fichiers de trajectoires individuelles contenant les points "intersection" entre faces des tétraèdres et trajectoires, les temps et vitesses associés à ces points, les accélérations associées à ces points et les numéros des tétraèdres traversés.
FLEXPART et FLEXPART-WRF + STRATO TROPO Environnement terrestre Fortran Ancellet G. (Chercheur), Bazureau A. (IT (permanent)), Marelle L. (Post-doctorant), Raut JC (Chercheur), Thomas J. (Chercheur)
  Troposphère, Stratosphère, Nuages (dynamique, microphysique et/ou macrophysique), Aérosols, Pollution, Processus à méso-échelle, Processus à grande échelle Transport des polluants gazeux et particulaires à meso-echelle (étude de cas de campagne)
Analyse des longues séries de données (sol, satellite)
Hdens + HEPPI Environnement du Système Solaire Fortran Bertaux Jean-Loup (Émérites/bénévoles), Ferron Stéphane (), Koutroumpa DImitra (Chercheur), Quémerais Eric (Chercheur)
  Héliosphère Ce modèle calcule la distribution de densités de l'hydrogène neutre dans l'espace interplanétaire (3D) selon les conditions d'activité solaire (gravité, pression de radiation, termes d'ionisation). Il est employé dans les calculs photométriques (raies de rétrodiffusion, e.g. mesures PHEBUS, SOHO/SWAN) et d'absorption par une cellule à H2 (cellule à absorption de SOHO/SWAN), et des calculs de l'émission X par échanges de charge (modèle xnorm_spec).
Hedens + HEPPI Environnement du Système Solaire Fortran Bertaux Jean-Loup (Émérites/bénévoles), Koutroumpa Dimitra (Chercheur)
  Héliosphère Ce modèle calcule la distribution de densités de l'hélium neutre dans l'espace interplanétaire (3D) selon les conditions d'activité solaire (termes d'ionisation). Il est employé dans les calculs photométriques (raies de résonance/rétrodiffusion, e.g. mesures PHEBUS, SOHO), des calculs de flux de particules neutres dans un détecteur (type IBEX-Lo) et des calculs de l'émission X par échanges de charge (modèle xnorm_spec).
IAPS + Environnement du Système Solaire Fortran Bureau Jérôme (IT (permanent))
  Relation Soleil-Terre, Interactions des ondes avec le milieu Inversion du rapport C/O, des rapports isotopiques du carbone et de l'oxygène dans la photosphère solaire à partir de spectres solaires FTS infrarouge. L'effet Doppler du aux mouvements de convection photosphérique est pris en compte.
LARA + TROPO Environnement terrestre, Interactions ondes/milieux Fortran, C, Python Bureau Jérôme (IT (permanent)), Payan Sébastien ()
  Troposphère, Stratosphère, Chimie atmosphérique, Interactions des ondes avec le milieu Code de transfert radiatif et d'inversion par estimation optimale de la composition chimique de l'atmosphère terrestre et de la température de surface.
Domaine spectral: IR.
Code 1D, avec prise en compte de la géométrique sphérique.
Le flux thermique et le flux solaire rétrodiffusés par la surface sont pris en compte.
La diffusion n'est pas prise en compte.
LatHyS + HEPPI Environnement du Système Solaire, Environnements planétaires Fortran Leblanc Francois (Chercheur), Leclercq Ludivine (Post-doctorant), Modolo Ronan (Chercheur), Romanelli Norberto (Post-doctorant)
  Ionosphère , Magnétosphère, Relation Soleil-Terre, Échanges d'énergie et de matière modélisation de l'interaction d'un plasma incident (type vent solaire ou plasma magnétosphèrique) avec les enveloppes gazeuses planétaires.
applications, à Mars, Titan, Mercure, Ganymède, Terre
LMDz + IMPEC TROPO Environnement terrestre Fortran Audouard Joachim (Post-doctorant), Gaetani Marco (Post-doctorant)
  Troposphère, Atmosphères planétaires, Nuages (dynamique, microphysique et/ou macrophysique), Vent, Propriétés statistiques de la pluie, Changements climatiques, Processus à grande échelle, Échanges atmosphère/surface The project aims to study the climate change associated with the West African monsoon. LMDZ model is used to test physical hypotheses on the radiative forcing (CO2 and aerosols) and feedback (water vapor) over the Saharan heat low, and the role of these forcings and feedbacks on climate change over West Africa. The model can be run either in global mode or zoomed over a particular region of the globe. It can be run either in climatic mode or “nudged” toward the large scale dynamics of the reanalysis or the results of another simulation. These configurations are used 1) to separate local feedbacks from large scale couplings (using nudging or not at the boundary of the domain, or imposing idealized diabatic heating like albedo patches over a region, or more or less interactions with surface), and 2) to perform big-brother experiments to compare and assess the strengths and limitations of different downscaling approaches: a reference simulation run with a fine global regular grid is used as a reference (or model truth) for various approaches (zoom with or without nudging, limited area versions).
LMDz-Reprobus + SHTI Environnement terrestre Fortran Falletti Lola (IT (permanent)), Hu Rong-Ming (Post-doctorant), Marion Marchand (Chercheur), Slimane Bekki (Chercheur), Thieblemont Rémi (Post-doctorant)
  Troposphère, Stratosphère, Changements climatiques, Chimie atmosphérique, Processus à grande échelle, Dynamique stratosphérique, Variabilité de la stratosphère, Variabilité solaire, Relation Soleil-Terre Le modèle LMDZ-Reprobus est un modèle globale couplant de façon interactive la chimie et la dynamique dans la stratosphère. Il est l'outil idéal pour aborder les thèmes scientifiques suivant: l'évolution de la couche d'ozone stratosphérique, l'impact de la variabilité naturelle (solaire et volcanisme) sur le climat, l'impact de l'évolution de la composition chimique de la stratosphère dans un climat changeant.
MAD-VenLA + IMPEC Environnements planétaires Fortran Guilbon Sabrina (Doctorant), Määttänen Anni (Chercheur)
  Atmosphères planétaires, Nuages (dynamique, microphysique et/ou macrophysique), Aérosols  
Mars-photochimie + IMPEC Environnement du Système Solaire Fortran Lefèvre Franck (Chercheur)
  Atmosphères planétaires, Chimie atmosphérique Modèle complet de la photochimie de la planète Mars. Partie intégrante du modèle de climat global du LMD. Vocation: évolution de la composition chimique de l'atmosphère de Mars, aide à l'interprétation de mesures (sol et satellite)
Mars - microphysique + IMPEC Environnements planétaires Fortran Audouard Joachim (Post-doctorant), Määttänen Anni (Chercheur)
  Atmosphères planétaires, Nuages (dynamique, microphysique et/ou macrophysique), Aérosols, Processus à méso-échelle, Processus à grande échelle, Échanges atmosphère/surface Nous intégrons le modèle de microphysique des nuages de CO2 dans l'atmosphère Martienne développé par Constantino Listowski durant sa thèse au LATMOS dans le modèle climatique Martien LMDZ.MARS du Laboratoire de Météorologie Dynamique.
L'architecture du LMDZ.MARS impose de passer à une représentation en moment des nuages de CO2, au contraire du modèle 1D de C. Listowski qui permettait de suivre plusieurs centaine de tailles de particules différentes.
Ce travail permettra de réaliser les premières simulations de nuages de CO2 dans l'atmosphère Martienne avec une microphysique complète couplée à toute la physique et la dynamique du LMDZ.MARS.
MC-CI + SPACE Interactions ondes/milieux Matlab  
  Interactions des ondes avec le milieu Code donnant la matrice S de structures multi-couches à faces non parallèles
Basé sur les équations de Maxwell en coordonnées non orthogonales.
La mise en œuvre conduit à la résolution numérique d'un problème aux conditions initiales.
MC-VP + SPACE Interactions ondes/milieux C++, Matlab Dusséaux Richard (Chercheur), Pan Cihui (Doctorant)
  Interactions des ondes avec le milieu Définir les solutions propres d'un problème électromagnétique à partir des équations de Maxwelle en coordonnées non orthogonales
MIMOSA + SHTI Environnement terrestre Fortran Jumelet Julien (Chercheur)
  Stratosphère Modélisation microphysique des aérosols strato d'acide sulfurique/eau et nuages stratosphériques polaires
MIMOSA-microphy + SHTI Environnement terrestre Fortran JUMELET Julien (Chercheur)
  Stratosphère, Nuages (dynamique, microphysique et/ou macrophysique), Aérosols, Processus à méso-échelle, Dynamique stratosphérique, Variabilité de la stratosphère Modèle de transport et de microphysique des aérosols stratos et nuages stratosphériques polaires
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Calcul des propriétés optiques des particules
MOMO + TROPO Environnement terrestre, Interactions ondes/milieux Fortran, IDL, Python Bureau Jérôme (IT (permanent)), Pelon Jacques (Chercheur), Ravetta François (Chercheur)
  Troposphère, Stratosphère, Nuages (dynamique, microphysique et/ou macrophysique), Aérosols, Interactions des ondes avec le milieu Projet développé à la Freie Universität Berlin par J. Fischer.
Code de transfert radiatif permettant calcul de flux et de radiances dans l'atmosphère et dans l'océan, par la méthode d'adding doubling.
Domaines spectraux: IR, visible, UV.
Code plan-parallèle, tenant compte de la polarisation. Prise en compte de différents types d'aérosols, définis par leur fonction de phase.
L'émission thermique est prise en compte dans l'IR.
MUSCA + SPACE Environnement terrestre Matlab Chazottes Aymeric (), Mallet Cécile (), barthes laurent ()
  Troposphère, Cycle de l'eau, Propriétés statistiques de la pluie Simulation de champs de pluie en dimension 1 et 2 sur une large gamme d'échelles (temporelle ou spatiale) à partir d'une modélisation multifractale.
OCATA + TROPO ESTER Environnement terrestre Fortran, Script shell Meynadier Rémi (Post-doctorant)
  Troposphère, Nuages (dynamique, microphysique et/ou macrophysique), Aérosols, Vent, Cycle de l'eau, Processus à méso-échelle, Échanges atmosphère/surface Le but du modèle régional couplé OCATA (WRF-NEMO) est d'étudier le couplage surface océanique / couche limite atmosphérique, et les liens entre cycle saisonnier pendant l'apparition de l'upwelling équatorial, dynamique de basse couche atmosphérique, flux air-mer et précipitations. A terme, nous projetons de coupler WRF-CHEM avec NEMO dans cette région, ce qui permettra de tenir compte de l'impact de la dynamique atmosphérique sur la distribution d'aérosols et les flux air-mer.
PACT-1D + TROPO Environnement terrestre, Interactions ondes/milieux Matlab Klein Amelie (Doctorant), Ravetta Francois (Chercheur), Thomas Jennie (Chercheur)
  Troposphère, Physicochimie, Chimie atmosphérique This is a simple 1D model that takes into account vertical mixing, atmosphere chemistry, emissions, and deposition to study processing of trace gases in the atmospheric boundary layer. This model is under development and will be published and made public within one year.
radconv1d + IMPEC Environnements planétaires , Environnement terrestre Fortran, Python MARCQ Emmanuel (Chercheur)
  Atmosphères planétaires, Exobiologie, Processus à grande échelle, Échanges d'énergie et de matière Modélisation des étapes initiales d'évolution d'une atmosphère tellurique : transfert radiatif IR k-corrélé à travers un profil 1D T(P) radiatif-convectif pour calculer le flux sortant et partant le taux de refroidissement au cours des premiers millions d'années après dégazage de l'atmosphère secondaire.
REPROBUS + SHTI Environnement terrestre Fortran Lefèvre Franck (Chercheur), Pazmino Andrea (Chercheur)
  Stratosphère, Chimie atmosphérique, Dynamique stratosphérique Modèle de chimie-transport forcé par les analyses de vent et température ECMWF. Chimie stratosphérique complète. Domaine vertical du sol à 80 km d'altitude, 137 niveaux verticaux.
Résolution horizontale 2x2 degrés.
SPIS + HEPPI Environnement du Système Solaire, Environnements planétaires , Environnement terrestre java Tcherniatinsky Guillaume (IT (CDD))
  Ionosphère , Exosphère, Atmosphères planétaires, Échanges atmosphère/surface L'objectif final du projet est de corriger les mesures des concentrations des ions effectuées par le spectromètre de masse ROSINA. Pour cela, il est nécessaire de connaître la carte de potentiel de la gaine électrostatique entourant la sonde spatiale ROSETTA, et d'accorder les paramètres de la simulation aux données mesurées.
Le logiciel SPIS permet le calcul de ces cartes de potentiel à partir des données concernant la sonde et le plasma environnant.
SSA-strat + SPACE Interactions ondes/milieux Matlab Afifi Saddek (Chercheur), Dusséaux Richard (Chercheur)
  Interactions des ondes avec le milieu  
VAMOS + SPACE Environnement terrestre Fortran, C, C++, java Chazottes Aymeric (Chercheur), Mercier Francois (Doctorant)
  Propriétés statistiques de la pluie L'objectif est de restituer des paramètres caractérisant la pluie, par sa distribution de goutte, (et incidemment la vitesse verticale du vent) a partir de mesures colocalisées de la pluie (mesures au sol/disdromètre et en altitude/radar).
Ces données sont assimilées dans un modèle d'advection des gouttes permettant d'assurer que les "produits" de pluie restitués sont une synthèse physiquement cohérente (spatialement/altitude et temporellement) des mesures assimilées.
Le code-source est développé sous forme de modules en C/C++ (+ mots clefs YAO) par l'intermédiaire du logiciel YAO (lui aussi codé en C/C++). Le code source est découpé schématiquement en un modèle physique (edp régissant la phyique des gouttes de pluie) ainsi que d'opérateurs d'observation (prenant en compte la physique de la mesure (i.e. passage des gouttes de pluie au signal radar) et certaines propriétés statistiques des mesures).
VenLA + IMPEC Environnements planétaires Fortran Guilbon Sabrina (Doctorant), Määttänen Anni (Chercheur)
  Atmosphères planétaires, Nuages (dynamique, microphysique et/ou macrophysique) Le développement du modèle VenLA (Venus Liquid Aerosols) vise à décrire la formation et l'évolution des nuages vénusiens à haute résolution en grille de rayon des particules. VenLA est donc un modèle sectionné, qui divise la distribution en taille des particules en plusieurs cases (d'habitude une centaine) et calcule les tendances des processus microphysiques pour chaque case/rayon individuellement. Ce type de modèle de nuages décrit l'évolution de la distribution en taille avec précision sans hypothèses sur la forme de la distribution. Ce modèle a vocation à être utilisé en une dimension (profil de l'atmosphère) sans couplage, avec des entrées (profils initiaux de température, pression, concentrations des vapeurs) venant des observations ou définies à partir des sorties des autres modèles. (Voir le projet MAD-VenLA pour un modèle déstiné à être couplé avec un GCM.)
Venus-photochimie + IMPEC Environnement du Système Solaire Fortran Lefèvre Franck (Chercheur), Stolzenbach Aurélien (Doctorant)
  Atmosphères planétaires, Chimie atmosphérique Modèle photochimique complet de l'atmosphère de Vénus depuis le sol jusqu'à 100 km d'altitude. Comprend également une description simplifiée (à l'équilibre) des nuages de Vénus. Est intégré de façon interactive dans le GCM vénusien du LMD.
WRF-Chem + TROPO Environnement terrestre Fortran, C Boynard Anne (Post-doctorant), Daskalakis Nikos (Post-doctorant), Law Kathy (Chercheur), Marelle Louis (Doctorant), Onishi Tatuso (IT (permanent)), Raut Jean-Christophe (Chercheur), Thomas Jennie (Chercheur)
  Troposphère, Nuages (dynamique, microphysique et/ou macrophysique), Aérosols, Pollution, Chimie atmosphérique, Processus à méso-échelle, Échanges surfaces/sous-sol We use the regional model WRF-Chem to study atmospheric chemistry at regional to hemispheric scales in urban and remote environments as part of a number of past and on going French and European science projects.
WRF-Chem-NEMO + TROPO Environnements planétaires Fortran Coëtlogon de Gaëlle (Chercheur), Meynadier Rémi (Post-doctorant)
  Troposphère, Nuages (dynamique, microphysique et/ou macrophysique), Aérosols, Cycle de l'eau, Pollution, Chimie atmosphérique, Processus à méso-échelle, Processus à grande échelle, Échanges atmosphère/surface Ce modèle régional couplé de l'Atlantique Tropical a pour but d'étudier l'impact du couplage océan-atmosphère et de la rétroaction aérosols-nuages sur la dynamique de basse couche atmosphérique, le cycle de l'eau, et la pollution anthropique côtière à l'échelle des processus (quelques heures à quelques semaines).
WRF-NEMO-ORCHIDEE + SPACE Environnement terrestre Fortran, Script shell Bastin Sophie (Chercheur)
  Troposphère, Nuages (dynamique, microphysique et/ou macrophysique), Vent, Cycle de l'eau, Propriétés statistiques de la pluie, Changements climatiques, Processus à méso-échelle, Échanges atmosphère/surface, Échanges d'énergie et de matière Ce modèle couplé, développé dans le cadre du GIS "Climats et Environnements-Société" et du pôle "Climats et Environnements Régionaux" de l'IPSL avec plusieurs laboratoires impliqués, participe au programme HYMEX/MED-CORDEX pour lequel des simulations couplées haute-résolution sur plusieurs décennies ont été réalisées ou sont en cours de réalisation. D'autres modèles couplés sont utilisés dans ce cadre. L'analyse des simulations (mono-modèle ou multi-modèles) permet de mieux comprendre les processus impliqués dans le cycle de l'eau en région méditerranéenne dans les climats actuel et futur. Un accent est mis sur le rôle des processus couplés de surface (océanique avec NEMO et continental avec ORCHIDEE) et leur lien avec les évènements extrêmes (précipitations intenses, canicules, convection océanique).
La partie WRF-ORCHIDEE peut être facilement adaptée à d'autres régions, tandis que la partie WRF-NEMO demande plus de travail pour être adaptée à d'autres océans (travail en cours de Gaelle de Coetlogon pour le golfe de Guinée)
WRF et Polar-WRF + TROPO SPACE Environnement terrestre Fortran, Script shell Bastin Sophie (Chercheur), Chakroun Meriem (Doctorant), Chiriaco Marjolaine (Chercheur)
  Troposphère, Nuages (dynamique, microphysique et/ou macrophysique), Vent, Cycle de l'eau, Propriétés statistiques de la pluie, Changements climatiques, Processus à méso-échelle, Échanges atmosphère/surface, Échanges d'énergie et de matière  
xnorm spec + HEPPI Environnement du Système Solaire Fortran Koutroumpa Dimitra (Chercheur)
  Héliosphère Ce modèle calcule l'émission X (spectre complet) produite dans l'héliosphère quand les ions lourds du vent solaire (e.g. O7+, C6+) échangent des charges avec les neutres du milieu interstellaire qui se propagent dans le système solaire. Il est utilisé pour estimer la contribution de cette émission au signal total des émissions X diffuses mesurées dans le milieu galactique proche et le halo galactique. Il utilise des distributions 3D des atomes neutres interstellaires (H, He) calculés à partir des simulations de type "Hot Model" développées au LATMOS qui prennent en compte les propriétés dynamiques des distributions H et He telles qu'elles sont influencées par l'activité et la gravitation solaire.