La variabilité de l'ultraviolet solaire et son impact sur l'atmosphère terrestre

 

Paul Charbonneau

Université de Montréal

 

Domaine : nature et interactions de la matière

Programme projet de recherche en équipe

Concours 2012-2013

Les observations solaires effectuées par satellites depuis quelques décennies ont amplement démontré que les fortes variations dans l'émission de radiation électromagnétique de courtes longueurs d'onde (ultraviolet et rayons-X) sont associées à l'évolution, sur une vaste gamme d'échelles spatiales et temporelles, des diverses structures magnétiques présentes à la surface du soleil.

D'autre part, les observations atmosphériques de la dernière décennie ont également démontré que plusieurs aspects de la climatologie terrestre sont modulés par le cycle d'activité magnétique du soleil. Cependant, les modèles atmosphériques actuels sous-estiment l'amplitude du signal solaire, ce qui suggère la présence d'un mécanisme amplificateur. Des études récentes suggèrent que ce mécanisme d'amplification réside dans la stratosphère, et est forcé par l'absorption de la radiation ultraviolette solaire par l'ozone.

La recherche multidisciplinaire proposée ici consiste à développer un protocole de modélisation des variations de l'ultraviolet solaire basé sur une représentation physique de l'évolution du magnétisme de surface. Les séquences temporelles en résultant reposeront donc sur une base physique, plutôt que sur des corrélations de nature statistique établies empiriquement.

Ces séquences seront par la suite utilisées pour forcer une hiérarchie de modèles stratosphériques couplant radiation, dynamique et chimie, afin d'étudier la réponse de l'atmosphère terrestre à divers niveaux d'activité solaire, sur des échelles temporelles allant jusqu'à plusieurs siècles.