Soutenance de thèse : Développement d'un spectromètre laser pour des mesures d'isotopes de l'eau atmosphérique à bord d'un avion de ligne - Markus Miltner (LAME)

Le cycle de l'eau dans l'atmosphère est d'une importance capitale pour le climat de la Terre. La vapeur d'eau est le gaz à effet de serre le plus important sur terre, responsable d'environ 70 % de l'effet de serre, et joue un rôle dominant dans la redistribution globale de l'énergie par le transport troposphérique de la chaleur latente des tropiques vers les pôles. En outre, l'eau représente une inconnue majeure dans les modèles climatiques actuels, en raison de la complexité des processus de rétroaction impliquant la vapeur d'eau et les nuages.

Tous les processus du cycle de l'eau atmosphérique ont une influence sur les rapports isotopiques de la vapeur d'eau atmosphérique. En mesurant ces rapports (δ¹⁸O and δD), nous pouvons déduire l’importance relative des processus et détecter les lacunes des modèles climatiques actuels, qui incluent les isotopes de l'eau dans leurs simulations.

À cette fin, des données obtenues par des méthodes de télédétection et des mesures in-situ à haute résolution sont nécessaires. Cependant, très peu de données in-situ sur les rapports isotopiques de l'eau dans l'atmosphère sont disponibles. L'objectif de cette thèse est de combler cette lacune grâce au nouveau CARIBIC H₂O ISotope Analyzer (CHISA), un spectromètre infrarouge basé sur la spectroscopie d'absorption à haute sensibilité améliorée par cavité à rétroaction optique.

Le CHISA contient deux spectromètres qui analyseront la vapeur d'eau et l'eau totale (= vapeur d'eau + cristaux de glace) dans l'atmosphère dans le cadre d'IAGOS CARIBIC, un projet européen qui transforme un conteneur de fret en un laboratoire volant. Dès l'année prochaine, ce conteneur sera installé sur un avion de ligne A350 de la Lufthansa pour plusieurs vols long-courriers consécutifs, une fois par mois, assurant ainsi un échantillonnage régulier de l'atmosphère.