Variabilité spatiale de la température de surface en zone de montagne

Laboratoire(s) de rattachement : IGE

Encadrant : Ghislain Picard

Co-encadrant : Fanny Larue

Niveau de formation & pré-requis : Master 2

Mots-clés : Neige, bilan d’energie, observations aeroportées, modélisation

La température de surface du manteau neigeux est une grandeur d’intérêt pour caractériser le climat de montagne ainsi que pour modéliser l’évolution du manteau neigeux saisonnier. Or cette grandeur est extrêmement variable en région de montagne car elle est très sensible aux variations d’illumination, qui dépendent elles-même de la pente et de l’orientation de la surface, ainsi qu’aux variations de vitesse de vent à proximité de la surface, sensibles à la configuration locale du terrain. Les modèles existants permettant de calculer la température de surface (schéma de surface) considère souvent la surface de neige comme lisse et horizontale. En négligeant ainsi la rugosité, la pente et les réflexions des faces de montagne voisines, les termes du bilan radiatif estimés sont très loin de la réalité.

L’objectif du stage est d’étudier les variations spatiales et l’évolution temporelle de la température de surface de la neige en période hivernale dans la zone du col du Lautaret, dans les Alpes, en utilisant des observations in-situ, des observations satellite, et un modèle numérique de transport de photons (RSRT) permettant de calculer les flux radiatifs.
Plus précisément, il s’agira dans un premier temps de réaliser plusieurs journées d’observation afin de mesurer la température de surface dans la zone du col (manuellement et par drone), ainsi que les propriétés physiques de la neige en surface pertinentes pour le calcul du bilan radiatif. Le drone permettra de couvrir des surfaces importantes, sur des temps courts (faibles variations du rayonnement solaire), et à haute résolution malgré l’utilisation d’un capteur LWIR de petite taille. Une part importante du travail consistera à géotraiter les acquisitions faites avec le drone. Deuxièmement, les données satellites disponibles à haute (80 m) et moyenne résolution (375 m) seront assemblées afin d’obtenir une série spatio-temporelle complétant les données in-situ. Enfin, le modèle RSRT sera appliqué sur les journées où des observations in-situ ou satellite seront disponibles afin de comparer les simulations de la température de surface aux observations. Ceci nécessitera probablement d’améliorer la prise en compte du trajet des photons dans l’atmosphère et demandera des calculs intensifs sur cluster. Une fois évaluer au regard des observations in-situ, le modèle sera utilisé pour comprendre les propriétés de la surface neigeuse qui influencent le plus les variations spatiales de la température de surface.

Pour candidater : Adresser un CV et une lettre de motivation par email à l’adresse ci-dessous :
ghislain.picard univ-grenoble-alpes.fr