Thèse Quantification des Svocs et leur Influence sur les Propriétés Hygroscopiques des Aérosols dans des Régions Contrastées H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Clermont Auvergne École doctorale : Sciences Fondamentales Laboratoire de recherche : Laboratoire de Météorologie Physique Direction de la thèse : AGNES BORBON ORCID 0000000261548606 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-05-25T23:59:59 Les gouttelettes de nuages dans la troposphère terrestre se forment sur des particules d'aérosol omniprésentes, un processus connu sous la terminologie interactions aérosol-nuages. Cependant, les prévisions actuelles de la taille et de la concentration des gouttelettes de nuage basées sur les propriétés des aérosols restent très incertaines. Ces incertitudes contribuent de manière significative aux erreurs dans les estimations du bilan radiatif et aux projections climatiques (IPCC, 2021). Des études récentes suggèrent que la co-condensation des composés organiques semi-volatils (SVOCs) pourrait favoriser la formation des gouttelettes de nuage (Heikkinen et al., 2024). Par conséquent, la quantification des SVOCs est essentielle pour améliorer les modèles atmosphériques.
Dans le cadre du projet franco-brésilien BIOMASP+ (Interactions biosphère-atmosphère dans la région métropolitaine de São Paulo - Plus), une campagne de terrain a été menée en 2023 dans la région métropolitaine subtropicale de São Paulo afin d'évaluer l'impact des échanges biosphère-atmosphère sur la pollution urbaine et la biosphère (Borbon et al., 2025). Dans cette région, les SVOCs proviennent essentiellement de l'oxydation des composés organiques volatils biogéniques (BVOCs) et de sources anthropiques telles que la combustion de biomasse. Pour quantifier et identifier les SVOCs, nous avons déployé une spectrométrie de masse à transfert de protons et à temps de vol (PTR-ToF-MS) couplé au module d'Analyse Chimique des Aérosols en ligne (CHARON). Ce dispositif a permis la mesure en temps réel des compositions chimiques des phases gazeuse et particulaire. En outre, une campagne de terrain est prévue sur le site instrumenté de Cézeaux-Opme Puy de Dôme (CO-PDD) en collaboration avec l'Institut des Sciences de l'Atmosphère et du Climat (ETH Zürich). L'hygroscopicité y sera mesurée à l'aide d'un nouveau compteur de noyaux de condensation de nuages (H-CCNc).
Objectifs de la Thèse : Les principaux objectifs de ce projet de doctorat sont :1. développement d'une méthode analytique et de traitement des données spectrométriques pour l'identification et la quantification des SVOC. 2. Estimation des propriétés hygroscopiques - Déterminer le paramètre d'hygroscopicité (\_chem) des aérosols organiques en tenant compte des SVOCs. 3. Évaluation de l'impact sur les interactions nuage-aérosol - Analyser l'influence des SVOCs sur la formation des gouttelettes de nuage.
Le candidat travaillera au LaMP au sein de l'équipe Bio-physico-chimie pour l'atmosphère nuageuse (PCB) mais aussi sein d'une équipe de recherche internationale en collaboration avec des scientifiques de plusieurs institutions, notamment l'USP São Paulo et l'ETH Zürich. Des séjours dans ces institutions seront encouragés. La recherche impliquera à la fois des analyses en laboratoire et des mesures de terrain, offrant ainsi une expérience interdisciplinaire à l'interface entre la chimie atmosphérique, la physique des aérosols et la science du climat.
Dans le cadre du projet franco-brésilien BIOMASP+ (Interactions biosphère-atmosphère dans la région métropolitaine de São Paulo - Plus), une campagne de terrain a été menée en 2023 dans la région métropolitaine subtropicale de São Paulo afin d'évaluer l'impact des échanges biosphère-atmosphère sur la pollution urbaine et la biosphère (Borbon et al., 2025). Dans cette région, les SVOCs proviennent essentiellement de l'oxydation des composés organiques volatils biogéniques (BVOCs) et de sources anthropiques telles que la combustion de biomasse. Pour quantifier et identifier les SVOCs, nous avons déployé un spectromètre de masse à transfert de protons et à temps de vol (PTR-ToF-MS) couplé au module d'Analyse Chimique des Aérosols en ligne (CHARON). Ce dispositif a permis la mesure en temps réel des compositions chimiques des phases gazeuse et particulaire. En outre, une campagne de terrain est prévue sur le site instrumenté de Cézeaux-Opme Puy de Dôme (CO-PDD) en collaboration avec l'Institut des Sciences de l'Atmosphère et du Climat (ETH Zürich). L'hygroscopicité y sera mesurée à l'aide d'un nouveau compteur de noyaux de condensation de nuages (H-CCNc).
Objectifs de la Thèse : Les principaux objectifs de ce projet de doctorat sont :1. développement d'une méthode analytique et de traitement des données spectrométriques pour l'identification et la quantification des SVOC. 2. Estimation des propriétés hygroscopiques - Déterminer le paramètre d'hygroscopicité (\_chem) des aérosols organiques en tenant compte des SVOCs. 3. Évaluation de l'impact sur les interactions nuage-aérosol - Analyser l'influence des SVOCs sur la formation des gouttelettes de nuage.

- Un diplôme de Master ou d'Ingénieur (Bac +5) en sciences de l'atmosphère, chimie analytique ou un domaine connexe. - Une expérience en analyse de données avec Igor, Origin ou Python. - Une connaissance préalable de la spectrométrie de masse et du traitement des données (un atout). - Une capacité à travailler en équipe et à collaborer avec différents chercheurs.