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Julien Lamouroux

Construction de bases de données pour la télédétection des molécules d’intérêt atmosphérique et astrophysique. Développements théoriques et applications

jeudi 21 mars 2013, 10h

salle 140B UTINAM-B

Julien Lamouroux, post-doctorant au laboratoire LISA (Créteil).

Résumé :

La mesure par télédétection de la composition des atmosphères planétaires, notamment celles de la Terre et des exoplanètes, requière l’identification des espèces présentes et la modélisation précise de leur spectre d’absorption (et/ou d’émission) dans de larges régions spectrales, et pour diverses conditions de pression et température. Pour cela, un certain nombre de bases de données spécifiques, incluant les paramètres spectroscopiques intrinsèques que sont les positions et intensités, ont été développés. Cependant, la description des effets collisionnels, pouvant conduire a des modifications importantes des profils de raies (et donc de la détermination des abondances des espèces dans les atmosphères), n’est que rarement ou partiellement inclue malgré de nombreux modèles théoriques développés pour décrire les profils des raies. Or ces modèles sont très majoritairement semi-empiriques et reposent sur l’ajustement de paramètres sur des données expérimentales. Le but des recherches dans ce domaine est double : (1) d’étudier les processus physiques collisionnels afin de développer des modèles théoriquement fondés, et (2) de développer des bases de données complètes (i.e. incluant positions, intensités, paramètres collisionnels et de profils de raies) et consistantes pour les molécules d’intérêt atmosphérique et astrophysique (CO2, O2, H2O, ..., et à plus long terme CH4). La construction de ces bases de données est basée sur l’utilisation d’outils théoriques développés et sera exposée selon trois axes principaux :

  1. L’application des modèles d’Hamiltoniens et de moments de transitions effectifs non-empiriques, et leur extension à de nouvelles molécules ;
  2. Le calcul des élargissements, déplacements induits par la pression, et leur dépendance en température par des formalismes semi-classiques ;
  3. L’utilisation de la dynamique moléculaire pour une meilleure compréhension des processus physiques collisionnels et le développement de nouveaux modèles.

Différentes applications seront présentées, destinées à répondre aux besoins de certaines missions satellitaires actuelles (OCO, GOSAT,...).