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Impact des impuretés absorbantes (BC, dust) sur les propriétés optiques et la photochimie du manteau neigeux

par Encadrants de stages - 26 août 2013 ( maj : 6 août 2013 )

Titre : Impact des impuretés absorbantes (BC, dust) sur les propriétés optiques et la photochimie du manteau neigeux

Laboratoire de rattachement : LGGE

Encadrant : Didier Voisin

Téléphone : 0476514441

Mots clés : manteau neigeux ; impuretés absorbantes ; optique

Contexte et objectifs de la mission de stage :
L’optique du manteau neigeux est fondamentale pour la compréhension du système Arctique en particulier. En effet, l’absorption de la lumière visible et infra-rouge par la neige et les impuretés qu’elle contient va définir son albédo, lequel est critique dans les rétroactions climatiques aux hautes latitudes ; les mêmes propriétés dans l’UV vont conditionner les constantes de photolyse dans le manteau neigeux et donc la photochimie de celui-ci, laquelle est désormais connue pour influencer radicalement la composition de la couche limite arctique, en particulier au printemps.

Dans l’infra-rouge, ces propriétés optiques (absorption et diffusion) sont essentiellement liées aux propriétés physiques de la neige : densité et taille des grains, quantifiée par la surface spécifique. Dans l’UV et le visible, outre la micro-structure de la neige, la présence d’impuretés et leurs concentrations vont aussi influencer les propriétés optiques du manteau neigeux. Les impuretés en question sont, outre le carbone suie et les poussières crustales, des absorbeurs, probablement carbonés, tels que les HULIS (HUmic LIke Substances).

L’objectif de ce stage est de contribuer à mieux contraindre le lien entre absorbeurs et propriétés optiques globales (albédo et profondeur de pénétration) du manteau neigeux, par des mesures rigoureuses et complètes des teneurs en absorbeurs dans un manteau neigeux par ailleurs bien caractérisé optiquement. Ces mesures devront permettre la validation des modèles de transfert radiatifs développés au sein de l’équipe CLIPS du LGGE, ainsi que des protocoles d’utilisation de l’instrument SOLEXS pour la mesure directe des impuretés absorbantes.

Le travail de l’étudiant consistera à :

  • intercomparer les méthodes de mesures des absorbeurs dans la neige (SP2, mesure thermo-optique, coulter)
  • participer au suivi des propriétés optiques et chimiques du manteau neigeux au Col de Porte, où se trouve la station de recherche « neige » de Météo-France, ainsi que sur d’autres sites de mesures alpins

Prérequis : une bonne envie de travailler dans un projet pluridisciplinaire (chimie et physique/optique de la neige) ; une certaine faculté d’adaptation à des techniques analytiques variées ;

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