PLU Matthieu



Matthieu PLU

CNRM (UMR 3589 CNRS & Météo-France)
Groupe de Modélisation et d’Assimilation pour la Prévision (GMAP)
42, Av. G. Coriolis
31057 Toulouse Cedex 1, France
Tél. +33 (0) 5 61 07 93 49
courriel : matthieu dot plu at meteo dot fr

Directeur de recherche à Météo-France
Responsable adjoint du GMAP
Chercheur associé à l’ISA

  Thèmes de recherche

Mes travaux de recherche suivent deux axes principaux :

  • caractériser l’incertitude des prévisions météorologiques, en développant des approches utiles aux domaines d’application permettant d’exploiter les grandes quantités de données produites par les prévisions d’ensemble,
  • la météorologie pour l’aéronautique, en particulier la réduction des effets non-CO2 de l’aviation en identifiant les zones favorables à la formation des traînées de condensation persistantes.

L’innovation en prévision numérique du temps (assimilation, prévisibilité, intelligence artificielle) fait partie de mes centres d’intérêt généraux.

 Formation


Ingénieur de l’Ecole Polytechnique (2001) et de l’Ecole Nationale de la Météorologie (2003),
Docteur (2008) de l’Université de Toulouse - Physique de l’Atmosphère,
Habilité à Diriger des Recherches (2017) - Université de Toulouse.

 Encadrements de thèse

C. Brochet, 2021- , Génération de scenarios de prévision d’ensemble à l’aide de méthodes d’intelligence artificielle, (L. Raynaud Directrice, M. Plu Co-directeur)

B. Doiteau, 2021- , Identification systématique des limitations à la prévisibilité des dépressions méditerranéennes et de leur impact sur les territoires, (M. Plu Directeur, F. Pantillon Co-directeur)

Youness El-Ouartassy, 2020-2023 , Calibration d’ensembles météorologiques dédiés à la dispersion à courte distance de radionucléides en cas de rejet accidentel dans l’atmosphère ; propagation des incertitudes dans les modèles de dispersion atmosphérique et comparaison à des mesures radiologiques dans l’environnement (M. Plu Directeur, I. Korsakissok Co-directrice)

Arnaud Mounier, 2019-2022, Synthèse des prévisions d’ensemble par scénarios physiquement cohérents. Mise en pratique au moyen d’approches objets et d’apprentissage statistique (M. Plu Directeur, L. Rottner-Peyrat Co-directrice)

Maxence Descheemaecker, 2015-2018, Capacité du satellite géostationnaire MTG-I à améliorer la prévision de la concentration des aérosols dans un modèle de chimie-transport (V. Marécal Directrice, M. Plu Co-directeur)

Jérémy Guerbette, 2013-2016, Modélisation et assimilation d’observations satellitaires micro-ondes dans les systèmes dépressionnaires tropicaux (J.-F. Mahfouf Directeur, M. Plu Co-directeur)

Marie-Dominique Leroux, 2008-2011, Intensification rapide des cyclones tropicaux du sud-ouest de l’océan Indien (SWIO) : dynamique interne et influences externes (F. Roux Directeur, M. Plu Co-directeur)

  Projets de recherche

CICONIA (2023-2026, SESAR HORIZON EUROPE), pour des solutions opérationnelles visant à limiter les effets non-CO2 de l’aviation sur le climat. Responsable de la contribution de Météo-France, pilote des activités météorologiques,
EUNADICS-AV (2016-2019, H2020, www.eunadics.eu), Responsable de la contribution de Météo-France, pilote d’un lot de travaux,
CAMS50 "Production régionale" (2015-2018, COPERNICUS, http://www.regional.atmosphere.copernicus.eu/), Co-leader du projet, en charge de la coordination scientifique,
MACC-II et MACC-III, Responsable de la coordination interne à Météo-France,
PRECYP (2011-2013, Fondation MAIF), Coordinateur du projet.


EUNADICS-AV (2016-2019, H2020, www.eunadics.eu), Leader of Meteo-France contribution, Workpackage leader,
CAMS50 "Regional Production" (2015-2018, COPERNICUS, http://www.regional.atmosphere.copernicus.eu/), Co-leader of the project, in charge of scientific coordination,
MACC-II et MACC-III, in charge of internal coordination at Meteo-France,
PRECYP (2011-2013, Fondation MAIF), Project leader.

 Publications

HAL
WebOfScience Profile
ORCID iD icon https://orcid.org/0000-0002-5374-1895

Publications avec comités de lecture
Brochet, C., Raynaud, L. , Thome, N., Plu, M., and Rambour, C. : Multivariate emulation of kilometer-scale numerical weather predictions with generative adversarial networks : a proof-of-concept, Artificial Intelligence for the Earth Systems, , 2023.
El-Ouartassy, Y., Korsakissok, I., Plu, M., Connan, O., Descamps, L., and Raynaud, L. : Combining short-range dispersion simulations with fine-scale meteorological ensembles : probabilistic indicators and evaluation during a 85Kr field campaign, Atmos. Chem. Phys., 22, 15793–15816, https://doi.org/10.5194/acp-22-15793-2022, 2022.
Mounier, A., Raynaud, L., Rottner, L., Plu, M., Arbogast, P., Kreitz, M., Mignan, L., and Touzé, B., Detection of bow echoes in kilometer-scale forecasts using a convolutional neural network, Artificial Intelligence for the Earth Systems, 2022.
El Amraoui, L., Plu, M. ; Guidard, V., Cornut, F., Bacles, M : A Pre-Operational System Based on the Assimilation of MODIS Aerosol Optical Depth in the MOCAGE Chemical Transport Model , Remote Sens., 14, 1949, doi:10.3390/rs14081949, 2022.
Plu, M., Scherllin-Pirscher, B., Arnold Arias, D., Baro, R., Bigeard, G., Bugliaro, L., Carvalho, A., El Amraoui, L., Eschbacher, K., Hirtl, M., Maurer, C., Mulder, M. D., Piontek, D., Robertson, L., Rokitansky, C.-H., Zobl, F., and Zopp, R. : An ensemble of state-of-the-art ash dispersion models : towards probabilistic forecasts to increase the resilience of air traffic against volcanic eruptions , Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 21, 2973–2992, doi:10.5194/nhess-21-2973-2021, 2021.
Plu, M., Bigeard, G., Sič, B., Emili, E., Bugliaro, L., El Amraoui, L., Guth, J., Josse, B., Mona, L., and Piontek, D. : Modelling the volcanic ash plume from Eyjafjallajökull eruption (May 2010) over Europe : evaluation of the benefit of source term improvements and of the assimilation of aerosol measurements , Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 21, 3731–3747, doi:10.5194/nhess-21-3731-2021, 2021.
Brenot, H., Theys, N., Clarisse, L., van Gent, J., Hurtmans, D. R., Vandenbussche, S., Papagiannopoulos, N., Mona, L., Virtanen, T., Uppstu, A., Sofiev, M., Bugliaro, L., Vázquez-Navarro, M., Hedelt, P., Parks, M. M., Barsotti, S., Coltelli, M., Moreland, W., Scollo, S., Salerno, G., Arnold-Arias, D., Hirtl, M., Peltonen, T., Lahtinen, J., Sievers, K., Lipok, F., Rüfenacht, R., Haefele, A., Hervo, M., Wagenaar, S., Som de Cerff, W., de Laat, J., Apituley, A., Stammes, P., Laffineur, Q., Delcloo, A., Lennart, R., Rokitansky, C.-H., Vargas, A., Kerschbaum, M., Resch, C., Zopp, R., Plu, M., Peuch, V.-H., Van Roozendael, M., and Wotawa, G. : EUNADICS-AV early warning system dedicated to supporting aviation in the case of a crisis from natural airborne hazards and radionuclide clouds, Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 21, 3367–3405, doi:10.5194/nhess-21-3367-2021, 2021.
Piontek, D., Bugliaro, L., Jayanta, K., Schumann, U., Marenco, F., Plu, M. and Voigt, C. : The New Volcanic Ash Satellite Retrieval VACOS Using MSG/SEVIRI and Artificial Neural Networks : 2. Validation, Remote Sensing, doi:10.3390/rs13163128, 2021.
Pannekoucke, O., Ménard, R., El Aabaribaoune, M., and Plu, M. : A methodology to obtain model-error covariances due to the discretization scheme from the parametric Kalman filter perspective, Nonlin. Processes Geophys., 28, 1–22, doi:10.5194/npg-28-1-2021, 2021.
Hirtl, M., Arnold, D., Baro, R., Brenot, H., Coltelli, M., Eschbacher, K., Hard-Stremayer, H., Lipok, F., Maurer, C., Meinhard, D., Mona, L., Mulder, M. D., Papagiannopoulos, N., Pernsteiner, M., Plu, M., Robertson, L., Rokitansky, C.-H., Scherllin-Pirscher, B., Sievers, K., Sofiev, M., Som de Cerff, W., Steinheimer, M., Stuefer, M., Theys, N., Uppstu, A., Wagenaar, S., Winkler, R., Wotawa, G., Zobl, F., and Zopp, R. : A volcanic hazard demonstration exercise to assess and mitigate the impacts of volcanic ash clouds on civil and military aviation, Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 20, 1719–1739, doi:10.5194/nhess-20-1719-2020, 2020.
Blechschmidt, A.-M., Arteta, J., Coman, A., Curier, L., Eskes, H., Foret, G., Gielen, C., Hendrick, F., Marécal, V., Meleux, F., Parmentier, J., Peters, E., Pinardi, G., Piters, A. J. M., Plu, M., Richter, A., Sofiev, M., Valdebenito, Á. M., Van Roozendael, M., Vira, J., Vlemmix, T., and Burrows, J. P. : Comparison of tropospheric NO2 columns from MAX-DOAS retrievals and regional air quality model simulations, Atmos. Chem. Phys., doi:10.5194/acp-20-2795-2020, 20, 2795–2823, 2020.
Descheemaecker, M., Plu, M., Marécal, V., Claeyman, M., Olivier, F., Aoun, Y., Blanc, P., Wald, L., Guth, J., Sič, B., Vidot, J., Piacentini, A., and Josse, B. : Monitoring aerosols over Europe : an assessment of the potential benefit of assimilating the VIS04 measurements from the future MTG/FCI geostationary imager, Atmos. Meas. Tech., doi:10.5194/amt-12-1251-2019, 2019.
Coopman, O., V. Guidard, N. Fourrié, and M. Plu : Assimilation of IASI ozone-sensitive channels in preparation for an enhanced coupling between Numerical Weather Prediction and Chemistry Transport Models, J. Geophys. Res. : Atmospheres, 123, 12, 452–12, 473, 2018.
Akritidis, D., Katragkou, E., Zanis, P., Pytharoulis, I., Melas, D., Flemming, J., Inness, A., Clark, H., Plu, M., and Eskes, H. : A deep stratosphere-to-troposphere ozone transport event over Europe simulated in CAMS global and regional forecast systems : Analysis and evaluation, Atmos. Chem. Phys., doi:10.5194/acp-18-15515-2018, 2018.
Guidotti, S., L. Rouil, M. Pithon, F. Meleux, M. Plu and A. Colette : 2004-2017 : Vers la mise en place de dispositifs français et européens pour la surveillance de la qualité de l’air, La Météorologie, 100, 75-78, https://doi.org/10.4267/2042/65146, 2018.
Sofiev, M., Ritenberga, O., Albertini, R., Arteta, J., Belmonte, J., Bonini, M., Celenk, S., Damialis, A., Douros, J., Elbern, H., Friese, E., Galan, C., Gilles, O., Hrga, I., Kouznetsov, R., Krajsek, K., Parmentier, J., Plu, M., Prank, M., Robertson, L., Steensen, B. M., Thibaudon, M., Segers, A., Stepanovich, B., Valdebenito, A. M., Vira, J., and Vokou, D., Multi-model ensemble simulations of olive pollen distribution in Europe in 2014 : current status and outlook, Atmos. Chem. Phys., 17, 12341-12360, doi:10.5194/acp-17-12341-2017, 2017.
Leroux, M.-D., M. Plu and F. Roux, 2016. On the sensitivity of tropical cyclone intensification under upper-level trough forcing, Mon. Wea. Rev., 144, 1179-1202.
Guerbette, J., J.-F. Mahfouf and M. Plu, 2016. Towards the assimilation of all-sky microwave radiances from the SAPHIR humidity sounder
in a limited area NWP model over tropical regions
, Tellus A, 68, 28620.
Guerbette, J., M. Plu, C. Barthe and J.-F. Mahfouf, 2015. A numerical study of the early stages of a tropical cyclogenesis in relation to the MJO, Nat. Hazards Earth Syst. Sci. Discuss., 3, 4919-4935.
Marécal, V., V.-H. Peuch, C. Andersson, S. Andersson, J. Arteta, M. Beekmann, A. Benedictow, R. Bergström, B. Bessagnet, A. Cansado, F. Chéroux, A. Colette, A. Coman, R. L. Curier, H. A. C. Denier van der Gon, A. Drouin, H. Elbern, E. Emili, R. J. Engelen, H. J. Eskes, G. Foret, E. Friese, M. Gauss, C. Giannaros, J. Guth, M. Joly, E. Jaumouillé, B. Josse, N. Kadygrov, J. W. Kaiser, K. Krajsek, J. Kuenen, U. Kumar, N. Liora, E. Lopez, L. Malherbe, I. Martinez, D. Melas, F. Meleux, L. Menut, P. Moinat, T. Morales, J. Parmentier, A. Piacentini, M. Plu, A. Poupkou, S. Queguiner, L. Robertson, L. Rouïl, M. Schaap, A. Segers, M. Sofiev, M. Thomas, R. Timmermans, A. Valdebenito, P. van Velthoven, R. van Versendaal, J. Vira and A. Ung, 2015. A regional air quality forecasting system over Europe : the MACC-II daily ensemble production, Geosci. Model Dev., 8, 2777-2813, doi:10.5194/gmd-8-2777-2015, 2015.
Astier, N., M. Plu and C. Claud, Associations between Tropical Cyclone activity in the South-West Indian Ocean and El Niño Southern Oscillation, Atmos. Sci. Letter, 16, 506-511, doi:10.1002/asl.589.
Réchou, A., T. Narayana Rao, O. Bousquet, M. Plu and R. Decoupes, 2014. Properties of rainfall in a tropical volcanic island deduced from UHF wind profiler measurements, Atmos. Meas. Tech.,7, 409-418, doi:10.5194/amt-7-409-2014.
Yu, N., C. Barthe and M. Plu, 2014. Evaluating intense precipitation in high-resolution numerical model over a tropical island : impact of model horizontal resolution, Nat. Hazards Earth Syst. Sci. Discuss., 2, 999-1032, doi:10.5194/nhessd-2-999-2014.
Plu M., 2013. A variational formulation for translation and assimilation of coherent structures, Nonlinear Proc. Geoph., 20, 793-801, doi:10.5194/npg-20-793-2013.
Leroux, M.-D., M. Plu, D. Barbary, F. Roux and P. Arbogast, 2013. Dynamical and physical processes leading to tropical cyclone intensification under upper-level trough forcing . J. Atmos. Sci., 70(8), 2547–2565.
Plu M., 2011. A new assessment of the predictability of tropical cyclone tracks . Mon. Wea. Rev., 139(11), 3600-3608.
Dupont T., M. Plu, P. Caroff and G. Faure, 2011. Verification of ensemble-based uncertainty circles around tropical cyclone track forecasts . Wea. Forecasting, 26(5), 664-676.
Baray, J.-L., G. Clain, M. Plu, E. Feld and P. Caroff, 2010. Occurrence of monsoon depressions in the South-West Indian Ocean : synoptic descriptions and stratosphere to troposphere exchange investigations. J. Geophys. Res., D17108, 1-13.
Gilet J.-B., M. Plu and G. Rivière, 2009. Nonlinear baroclinic dynamics of surface cyclones crossing a zonal jet. J. Atmos. Sci., 66(10), 3021-3041.
Plu M., P. Arbogast and A. Joly, 2008. A wavelet representation of synoptic-scale coherent structures. J. Atmos. Sci., 65(10), 3116-3138.
Plu M., and P. Arbogast, 2005. A cyclogenesis evolving into two distinct scenarios and its implications for short-term ensemble forecasting. Mon. Wea. Rev., 133(7), 2016-2029.
Boudevillain B., S. Argence, C. Claud, V. Ducrocq, B. Joly, A. Joly, D. Lambert, O. Nuissier, M. Plu, D. Ricard, P. Arbogast, A. Berne, J.-P. Chaboureau, B. Chapon, F. Crépin, G. Delrieu, E. Doerflinger, B. Funatsu, P.-E. Kirstetter, F. Masson, K. Maynard, E. Richard, E. Sanchez, L. Terray et A. Walpersdorf, 2009. Cyclogenèses et précipitations intenses en région méditerranéenne : origines et caractéristiques, La Météorologie, 8e série, 66, 18—28.

Autres publications
Bigeard G., J. Arteta and M. Plu, Improving the Representation of Agricultural Ammonia Emissions for a Better Air Quality Forecasting Over France : A Simple Model to Estimate Fertilization Dates from Meteorological Constraints . IGARSS 2019 - 2019 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium, doi:10.1109/IGARSS.2019.8900427, 2019.
Bigeard G., B. Sic, L. El Amaroui and M. Plu, Monitoring Volcanic ash with the Chemistry-Transport Model Mocage : Improvements of Source Term and Assimilation of Observations. IGARSS 2019 - 2019 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium, doi:10.1109/IGARSS.2019.8900396, 2019.
Plu, M., and G. Faure, 2011. Tropical cyclone track forecasts using a limited-area model : sensitivity to the lateral boundary conditions. WGNE Blue Book.
Faure G., and M. Plu, 2009. Forecasting tropical cyclones using Aladin. Aladin Newsletter, 36.
Plu M., 2008. Représentation numérique et mathématique des structures météorologiques cohérentes d’échelle synoptique. Thèse de doctorat de l’Université de Toulouse délivré par l’Université Paul Sabatier (Toulouse III), 218 pp.
Drobinski P., V. Ducrocq, K. Béranger, I. Braud, F. Carlotti, A. Chanzy, C. Claud, G. Delrieu, A. Doerenbecher, S. Despiau, F. Dulac, X. Durrieu de Madron, F. Elbaz-Poulichet, R. Escadafal, C. Estournel, H. Giordani, C. Guieu, J. Guiot, S. Hallegate, M. Kageyama, F. Jacob, P. Lachassagne, M. Lang, L. Li, E. Martin, F. Médail, J. Noilhan, R. Moussa, J.-L. Perrin, M. Plu, L. Prieur, D. Ricard, J.-C. Rinaudo, O. Radakovitch, F. Roux, C. Lutoff, S. Somot, I. Taupier-Letage, 2007. HYMEX White Book. Towards a major field experiment in 2010-2020.
Plu M., P. Arbogast, A. Joly, 2006. A wavelet representation of potential-vorticity coherent structures. Extended abstract, Second THORPEX International Science Symposium. Landshut, Germany.
Plu M., Arbogast P., Schneider K., Joly A., 2005. A wavelet-based tool to understand the interactions between meteorological coherent structures. Extended abstract, International Conference on High Reynolds Number Vortex Interaction. Toulouse, France.

Vulgarisation
Plu M., and F. Bouttier, 2013. Une incertitude trop grande, encart Hors Série Pour la Science, 78, p. 98.
Contribution (rédaction et interview) pour l’article Prévoir les Cyclones, Les Dossiers de La Recherche, Hors-série n°49, p. 55-59, juin 2012.
Plu M., 2011. La recherche sur les cyclones tropicaux. Météo Le Magazine, 13, 30-31.



Le contenu de cette page n’engage que son auteur et en aucune manière la responsabilité du CNRM.