CALONNE Neige
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Thèmes de recherche
Mon travail de recherche vise à étudier et modéliser la neige - sa microstructure et les processus physiques qui y opèrent, en particulier transport de chaleur, transport de masse, croissance cristalline. Ces travaux sont menés à l’échelle "physique" de la neige, i.e. l’échelle des grains de glace (micro-échelle), et à l’échelle d’une couche de neige, échelle adoptée pour la modélisation du manteau neigeux (macro-échelle), le but étant de décrire le comportement de la neige à macro-échelle équivalent à celui à micro-échelle. Je m’appuie principalement sur des données expérimentales de laboratoire et de terrain, notamment des images 3D de tomographie de neige, sur des méthodes d’homogénéisation, et de la simulation numérique.
Parcours
- 2017-.... : Chercheur, équipe Matériau Neige, CNRM/CEN, Grenoble.
- 2015-2017 : Post-doc, WSL SLF, Davos, Switzerland.
- 2011-2014 : Doctorat sur la physique des métamorphoses de la neige sèche, CNRM/CEN, Grenoble
- 2010-2011 : M2R Océan, Atmosphère, Hydrologie, Environment, Université Joseph Fourier, Grenoble, France.
Encadrements
Encadrements actuels
- Lisa Bouvet, Oct. 2020 - présent
Etudiante en thèse, co-encadrée avec C. Geindreau (3SR) et F. Flin
Caractérisation expérimentale et modélisation multi-échelles du transport de chaleur et de masse dans la neige sèche et humide. - Julien Brondex, Mai 2021 - Mai 2023
Post-doc, co-encadré avec M. Dumont et P. Hagenmuller
Physical modelling of snow evolution.
Encadrements passés
- Victor Nussbaum, 2022
Stagiaire M2, co-encadré avec M. Lafaysse
Evaluating the snow model Crocus against highly-resolved snow measurements from winter 2015-2016 at Weissfluhjoch, Switzerland. - Nicolas Alley, 2022
Stagiaire M1, co-encadré avec L. Bouvet, C. Geindreau et F. Flin
Numerical study of wet snow properties. - Lisa Bouvet, Fév. to Juin 2020
Stagiaire M2, co-encadrée par F. Flin et C. Geindreau
Towards a better description of snow metamorphism at micro and macro scale. - Romain Caneill, juin à juillet 2015
Stagiaire de L3 de l’ENS, co-encadrement avec F. Flin
Changements d’états de l’eau dans une cellule cryogénique : calibration et applications à l’étude de la neige. - Alexandre Philip, avril à septembre 2013
Stagiaire de M2 EAR, co-encadrement avec F. Flin et C. Geindreau
Observation "in vivo" d’une métamorphose de gradient de température par imagerie 3D à l’aide d’une cellule cryogénique et caractérisation quantitative.
Publications
Manuscrits en révision
Articles avec comité de lecture
- [14] Bouvet, L., Calonne, N., Flin, F., and Geindreau, C. : Snow equi-temperature metamorphism described by a phase-field model applicable on micro-tomographic images prediction of microstructural and transport properties, Journal of Advances in Modeling Earth Systems, doi : 10.1029/2022MS002998, 2022.
- [13] Calonne, N., Burr, A., Philip, A., Flin, F., and Geindreau, C. : Effective coefficient of diffusion and permeability of firn at Dome C and Lock In, Antarctica, and of various snow types – estimates over the 100–850 kg m−3 density range, The Cryosphere, 16, 967–980, doi.org/10.5194/tc-16-967-2022, 2022.
- [12] Dumont, M., Flin, F., Malinka, A., Brissaud, O., Hagenmuller, P., Lapalus, P., Lesaffre, B., Dufour, A., Calonne, N., Rolland du Roscoat, S., and Ando, E., Experimental and model-based investigation of the links between snow bidirectional reflectance and snow microstructure, The Cryosphere, 14, 1829-1848, doi.org/10.5194/tc-2021-53, 2021.
- [11] Calonne, N., B. Richter, H. Löwe, C. Cetti, J. ter Schure, A. Van Herwijnen, C. Fierz, M. Jaggi, and M. Schneebeli, The RHOSSA campaign : multi-resolution monitoring of the seasonal evolution of the structure and mechanical stability of an alpine snowpack, The Cryosphere, 14, 1829-1848, doi.org/10.5194/tc-14-1829-2020, 2020.
- [10] Montagnat, M., H. Löwe, N. Calonne, M. Schneebeli, M. Matzl, and M. Jaggi, On the birth of structural and crystallographic fabric signals in polar snow : a case study from the EastGRIP snowpack, Frontiers in Earth Science, 8, 365, doi.org/10.3389/feart.2020.00365, 2020.
- [9] Calonne, N., L. Milliancourt, A. Burr, A. Philip, C. L. Martin, F. Flin, and C. Geindreau, Thermal Conductivity of Snow, Firn, and Porous Ice From 3‐D Image‐Based Computations, Geophysical Research Letters, 46 (22), 13079-13089 doi.org/10.1029/2019GL085228, 2019.
- [8] Calonne, N., M. Montagnat, M. Matzl, and M. Schneebeli, The layered evolution of fabric and microstructure of snow at Point Barnola, Central East Antarctica, Earth and Planetary Science Letters, 1460, 293–301, doi:10.1016/j.epsl.2016.11.041, 2017.
- [7] Calonne, N., C. Geindreau, and F. Flin, Macroscopic modeling of heat and water vapor transfer with phase change in dry snow based on an upscaling method : Influence of air convection, Journal of Geophysical Research : Earth Surface, 120(12), 2476-2497,doi : 10.1002/2015JF003605, 2015.
- [6] Calonne, N., F. Flin, B. Lesaffre, A. Dufour, J. Roulle, P. Puglièse, A. Philip, F. Lahoucine, C. Geindreau, J.-M. Panel, S. Rolland du Roscoat and P. Charrier, CellDyM : a room temperature operating cryogenic cell for the dynamic monitoring of snow metamorphism by time-lapse X-ray microtomography, Geophys. Res. Lett., 42, doi : 10.1002/2015GL063541, 2015.
- [5] Calonne, N., F. Flin, C. Geindreau, B. Lesaffre and S. Rolland du Roscoat, Study of a temperature gradient metamorphism of snow from 3-D images : time evolution of microstructures, physical properties and their associated anisotropy, The Cryosphere, 8, 2255-2274, doi : 10.5194/tc-8-2255-2014, 2014. - Supplément
- [4] Hagenmuller, P., N. Calonne, G. Chambon, F. Flin, C. Geindreau, and M. Naaim, Characterization of the snow microstructural bonding system through the minimum cut density, Cold Regions Science and Technology, 108, 72-79, doi : 10.1016/j.coldregions.2014.09.002, 2014.
- [3] Calonne, N., C. Geindreau, F. Flin, Macroscopic modeling for heat and water vapor transfer in dry snow by homogenization, J. Phys. Chem. B, 118 (47), 13393–13403, doi : 10.1021/jp5052535, 2014. - Supplément
- [2] Calonne, N., C. Geindreau, F. Flin, S. Morin, B. Lesaffre, S. Rolland du Roscoat and P. Charrier, 3-D image-based numerical computations of snow permeability : links to specific surface area, density, and microstructural
anisotropy, The Cryosphere, 6, 939-951, doi:10.5194/tc-6-939-2012, 2012. - Supplément - [1] Calonne, N., F. Flin, S. Morin, B. Lesaffre, S. Rolland du Roscoat and C. Geindreau, Numerical and experimental investigations of the effective thermal conductivity of snow, Geophys. Res. Lett, 38, L23501, doi:10.1029/2011GL049234, 2011. - Supplément
Autres publications
- [4] Reuter B., N. Calonne, and E. Adams, Measuring snow mechanical properties typical of storm snow instabilities, Proceedings of the International Snow Science Workshop, Innsbruck, Austria, 2018, 866 p., 2018.
- [3] Calonne N., F. Flin, and C. Geindreau, Modélisation des métamorphoses de la neige sèche : de la microstructure à la couche de neige (Prix Prud’homme 2016), La Météorologie, N°98, Rubrique : Neige et Glace, doi:10.4267/2042/62458, 2017.
- [2] Calonne N., C. Cetti, C. Fierz, A. van Herwijnen, M. Jaggi, H. Löwe, M. Maltz, L. Schmid, and M. Schneebeli, A unique time series of daily high-resolution snowpack measurements from Weissfluhjoch, Davos, Switzerland, Proceedings of the International Snow Science Workshop 2016, October 2016, Breckenridge CO, USA, 684 p., 2016.
- [1] Hagenmuller, P., G. Chambon, B. Lesaffre, F. Flin, N. Calonne, and M. Naaim, Energy-based binary segmentation of snow microtomographic images, Proceedings of the 1st International Conference on Tomography of Materials and Structures (ICTMS), Ghent, Belgium, 2013.
Thèse
Calonne, N., Physics of dry snow metamorphism : from microstructure to macroscopic properties, PhD diss., Université de Grenoble, 2014.
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Voir en ligne : Microstructure de la Neige