Défense de thèse de doctorat en sciences physiques : "Le méthane : un polluant atmosphérique !"

Ce travail est dédié à l’étude de paramètres collisionnels de raies d’absorption infrarouge du méthane depuis les basses jusqu’aux hautes températures. Une connaissance précise des paramètres spectraux et de leurs évolutions avec la température est requise pour la détermination des profils verticaux de concentration de méthane dans une atmosphère. La nature des mélanges étudiés (méthane-azote, méthane-oxygène et méthane-air sec) est d’un intérêt majeur pour le sondage de l’atmosphère terrestre mais aussi celle de Titan.

Les mesures ont été effectuées au moyen d’un spectromètre diode-laser double voie accordable en fréquence de haute résolution. Cet instrument a permis de mesurer le déplacement et l’élargissement collisionnel de raie de la bande ν3 du méthane pour des températures comprises entre 120K et 600K. Les paramètres spectraux ont été déterminés par l’ajustement individuel de profils de raies théoriques sur le profil expérimental pour toutes les pressions et températures considérées. Les profils théoriques employés sont ceux de Voigt, Rautian-Sobel’man, Galatry et un modèle de collisions dures dépendant en vitesse.

Les résultats obtenus au moyen des appareils de mesure du Laboratoire Lasers et Spectroscopies de l’Université de Namur sont en grande partie originaux. Les com- paraisons avec la littérature ont été difficiles. Cependant, ils ont permis d’étudier la dépendance en température des paramètres spectraux considérés. Nos mesures sur une large plage de températures offrent la possibilité d’appréhender l’évolution des coefficients de déplacement et d’élargissement collisionnel avec une grande précision. Ceci est particulièrement intéressant pour le paramètre de déplacement collisionnel dont la dépendance en température n’est pas formellement établie dans la littérature. Les expériences menées dans le cadre de cette thèse permettent de confronter différents modèles utilisés par la communauté scientifique.