Sujet de thèse

L'antenne du LaMP à Montluçon propose un sujet de thèse, sur la thématique : Interprétation de la polarisation de la lumière diffusée par des particules.

 

Problème inverse sur la lumière diffusée par des particules non-sphériques

 

La connaissance des propriétés optiques et microphysiques des particules atmosphériques (aérosols, nuage de glace ou de poussières) est nécessaire pour la modélisation du bilan énergétique de la terre, pour l'estimation de la durée de vie des nuages et pour la détection des constituants de l'atmosphère.

Un néphélomètre polaire à double polarisation (D2PN) a été réalisé à l'IUT de Montluçon par le Laboratoire de Météorologie Physique (LaMP). Cet appareil de laboratoire mesure la puissance de la lumière diffusée en fonction de l'angle suivant deux directions de polarisation, l'une parallèle et l'autre perpendiculaire au plan d'observation. Il a été montré que les données expérimentales du D2PN ont une incertitude inférieure à 5% et qu'il est possible de retrouver avec ce type de données la granulométrie et l'indice de réfraction d'une population de particules sphériques.

Les propriétés de polarisation en diffusion latérale et arrière sont très sensibles au caractère non sphérique ainsi qu'à la rugosité de surface des particules. De plus les diffusions mesurées avec le D2PN pour des populations de suie, de pollen ou de particules sphériques sont très différentes.

Le travail de thèse consistera au moyen de modélisations d'étudier :
        1-    la sensibilité des mesures de type D2PN au facteur de forme des ellipsoïdes
        2-    la sensibilité des mesures de type D2PN à la rugosité de surface de particules sphériques
        3-    la restitution de ces caractéristiques microphysiques à l'aide des mesures du D2PN.

Ce travail nécessitera d'adapter et d'utiliser les programmes mis au point par le "Laboratory for Terrestrial Physics" (NASA Goddard Spaceflight Center, USA). Des collaborations sur ce sujet avec le « Laboratoire d'Optique Atmosphérique » (Lille, France) et le "Remote Sensing Technology Institute" du centre Aérospatial Allemand (Neustrelitz, Allemagne) existent.

Le sujet en format pdf est disponible en français et en anglais.