AEROLAB développe et simule la dynamique atmosphérique à moyenne échelle à partir de modèles météorologiques modernes (WRF, MPAS) pour les études régionales.
Modélisation atmosphérique
L'équipe modélisation de AEROLAB est composée d'experts en sciences de l'atmosphère, cycle du carbone et assimilation de données. Les outils numériques de modélisation 3D des écoulements fluides répondent aux enjeux de suivi des émissions de gaz à effet de serre à partir des concentrations atmosphériques en dioxyde de carbone (CO2), méthane (CH4), monoxyde de carbone (CO), dioxyde d'azote (NO2), .... Les simulations atmosphériques à moyenne et haute résolutions sont réalisées au centre de calcul à hautes performances ROMEO gràce aux codes parallélisés et aux équipements CPU/GPU disponibles.
Modélisation météorologique (méso-échelle)
Adaptée aux échelles urbaine et régionale, les modèles météorologiques WRF et MPAS issus du Centre National de Recherche Atmosphérique aux Etats Unis (NCAR) permettent de représenter la dynamique atmosphérique et les concentrations des composées atmosphériques de 100m à 50km en résolution. Les développements réalisés par AEROLAB permettent de simuler directement les concentrations des composés de l'atmosphère à l'échelle d'un continent, d'un pays, d'une région, ou d'une ville. L'étude des phénomènes météorologiques et de la dynamique atmosphérique permet d'interpréter les observations collectées par AEROLAB sur des stations au sol, des lachers de ballon, des vols drone et avion, ou encore des mesures colonnes.
Dispersion à fine échelle
Grâce au modèle Fire Dynamic Simulator (FDS) développé par le Bureau des Poids et Mesures américain (NIST), l'équipe modélisation reproduit les panaches de méthane ou de dioxyde de carbone à fine échelle (1-m de résolution) en prenant en compte l'impact du terrain, la géométrie des batiments, les conditions de turbulence et de vent, et les caractéristiques du gaz émis (flux, température,...). Ce système de modélisation unique en son genre est capable de reproduire les panaches mesurés lors de campagnes par drone ou au sol dans des mileux complexes (urbain, industriel, forêt).
Estimation des flux (inversion et assimilation de données)
L'équipe modélisation est également au service des politiques climatiques et du suivi des émissions de gaz à effet de serre en combinant la modélisation atmosphérique et les mesures de concentrations grâce à des systèmes de mesure des flux (dite méthodes d'inversion). Ces méthodes reposent sur des algoritmes d'assimilation de données qui permettent d'optimiser les flux théoriques avec des mesures de concentrations. L'expertise unique de notre équipe permet de réaliser le suivi des émissions urbaines, des flux de carbone à l'échelle d'une région ou d'un pays, ou enfin le suivi de sites industriels, de méthaniseurs, de fuites de gaz naturel. Ces systèmes d'inversion sont également adaptés aux mesures satellitaires pour le suivi des émissions des grandes métropoles du globe, ou pour détecter les fuites de méthane issues de l'extraction des énergies fossiles.
