CME

Pour changer faisons nous un peu peur…

Source

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Une étude récemment publiée dans la revue Atmospheric Chemistry and Physics annonce qu'une "éruption solaire protonique aura lieu dans un proche futur avec une intensité similaire à l'éruption de Carrington en 1859", aurait un effet majeur sur la composition de l'atmosphère jusqu'à l'atmosphère moyenne, occasionnant une diminution significative et persistante de l'ozone, et aboutissant à "un refroidissement mondial de plus de 3°C".

Extrait de l'étude : les éruptions solaires de particules, souvent dénommés solar proton events (SPEs), se produisent quand les protons et les autres particules éjectées par le Soleil actif sont accélérés à de très hautes énergies (pour les protons à plus de 500 MeV) soit près de la surface du Soleil lors d'une éjection solaire ou dans l'espace interplanétaire par les vagues de choc magnétique associées aux éjections de masse coronale  (NdA : ou CME) ( Reames, 1999 ). Elles durent généralement plusieurs jours. Les protons à haute énergie sont déviés, lorsqu'ils entrent dans le champ magnétique terrestre, et en  pénétrant dans l'atmosphère, y provoquent une ionisation massive, y compris avec une production significative de HOx et NOx (Sepp¨al¨a et al., 2004; Jackman et al., 2009).

Basée sur la modélisation faite dans l'article et bien que l'éruption de Carrington  en 1859 ne dura que 2 jours, ce SPE a provoqué des changements de l'ozone atmosphérique, qui ont duré plusieurs mois. Les auteurs prédisent qu'un tel événement pourrait induire "un refroidissement de plus de 5K en Europe de l'Est et en Russie mais qui serait plus faible pour l'hémisphère sud, 3K en Argentine, comme le montre la figure qui suit :

Figure: A gauche projection polaire stéréographique des changements de température pour l'hémisphère nord en ovembre suite à une éruption similaire à celle de Carrington. A droite : idem mais pour l'hémisphère sud. Les zones hachurées sont statistiquement significatives à 95 %. (NdA : les réchauffements sur le Groënland et le sud de l'Asie aussi …)

Influence d'une éruption du type de celle de Carrington sur la chimie, la température et la dynamique atmosphériques


M. Calisto, P. T. Verronen, E. Rozanov, and T. Peter

Résumé.

Nous avons modelisé l'impact sur l'atmosphère d'une éruption solaire de particules énergétiques majeure, similaire en intensité de celle de Carringtion des 1 et 2 septembre 1859. Les taux d'ionisation de l'émission de protons d'août 1972, dont le spectre d'énergie fut comparable à l'éruption de Carrington, ont été réglés en proportion des flux estimés des deux événements. Nous avons supposé qu'un tel événement interviendrait en 2020 afin de décrire l'impact sur une atmosphère contemporaine mais dans un futur proche. Ces effets sur la chimie,la température et la dynamique atmosphériques ont été étudiés en utilisant le modèle 3-D Chemistry Climate Model SOCOL v2.0. Nous avons trouvé des réponses nettes pour NOx, HOx, l'ozone, la température et les vents zonaux. L'ozone et NOx ont en commun d'y répondre de manière inhabituelle à la fois en intensité et sur la durée.

Le modèle prévoit un triplement du NOx généré dans la stratosphère supérieure au moins jusqu'à la fin novembre, et une multiplication par 10 du HOx de la mésosphère supérieure. En raison de ces augmentations de NOx et HOx , l'ozone diminue entre 60 et 80 % dans la mésosphère le jour suivant l'événement et de 20 à 40 % dans la stratosphère moyenne et ce pour plusieurs après l'événement. L'ozone total est réduit de 20DU dans l'hémisphère nord et de 10 dans l'hémisphère sud.

Les températures de la troposphère et en surface diminuent significativement de plus de 3K et les vents zonaux varient de 3 à 5 m/s dans la région UTLS.

En conclusion, un événement SPE, qui interviendrait dans un futur proche avec une intensité similaire à celle de l'événement de Carrington de 1859, aurait certainement un impact majeur sur la composition des couches moyennes de l'atmosphère, avec une réduction sigificative et persistante de l'ozone total.

Sur la conclusion :

En comparant les résultats pour la température et la dynamique atmosphérique obtenus à partir de SOCOL avec les résultats de Jackman et al. (2007), qui ont travaillé sur le SPE d'octobre/novembre 2003 avec leur propre modèle de circulation générale en 3-D, on s'aperçoit que ces résultats concordent qualitativement. Ils montraient que rapidement après l'événement, la région polaire sud voyait une diminution de la température sur toute la mésosphère, similaire à celle de nos résultats dans la région polaire au nord.

La différence entre les deux études se truove dans l'intensité des changements. Ainsi, une diminution de 3K est prévue dans la présente étude alors que Jackman et all. (2007) prévoient 2K. Cela vient de la différence d'intensité des événements solaires considérés, celui de Carrington étant le plus intense des deux.

L'accord qualitatif de nos résultats avec ceux de Thomas et all. (2007) et Jackman et all. (2007), corrobore le fait que les événements proton de cette force provoquent des interactions atmosphériques intenses pour des altitudes comprises entre 30 et 80 km avec des répercussions sur la température de l'air en surface. Cette dernière diminue de 5K en Euope de l'Est et 3K en Argentine. Toutefois, il est important d'analyser l'impact de particules énergétiques avec un 3-D CCM  (Community Climate Model) pour s'assurer que les aspects dynamiques et de transport sont correctement pris en compte. Dans ce papier, l'événement se produit durant l'équinoxe. Nous pensons que l'impact serait plus important s'il advenait au début de l'hiver car le vortex polaire bloque alors les échanges entre les masses d'air en provenance des latitudes moyennes et l'air polaire.

Document final relu (PDF, 1740 KB)   Discussion (ACPD)

Voir aussi The Hockey Schtick

@@@@@@

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47 Comments     Poster votre commentaire »

1.  Marot | 13/10/2012 @ 1:09 Répondre à ce commentaire

Les Gaulois avaient bien raison de craindre que le ciel nous tombe sur la tête.

Il n’empêche que l’on aura tout intérêt à couper l’alimentation électrique et débrancher le téléphone.

2.  M.Shadok | 13/10/2012 @ 1:17 Répondre à ce commentaire

Réchauffage + déchauffage = ?

3.  Bousquet de Rouvex | 13/10/2012 @ 4:36 Répondre à ce commentaire

Marot (#1), C’est sur cette page que The Fritz aurait dû faire sa déclaration faite en page Bistrot : on s’y croirait !

4.  Murps | 13/10/2012 @ 9:53 Répondre à ce commentaire

Encore une simu invérifiable…
En supposant que l’évènement en question ait lieu (pourquoi pas !), on serait incapable de vérifier si la modélisation est pertinente…

3-D Chemistry Climate Model SOCOL v2.0., quelqu’un connait ce machin de spécialiste ? c’est un code montecarlo, non ?

5.  Bernnard | 13/10/2012 @ 10:45 Répondre à ce commentaire

Enfin! Ce n’est pas anthropique!

6.  Bernnard | 13/10/2012 @ 11:02 Répondre à ce commentaire

Bernnard (#5),
L’activité du cycle solaire 24 est plus faible que prévue en tout cas!
http://www.swpc.noaa.gov/SolarCycle/sunspot.gif

7.  Hacène | 13/10/2012 @ 11:13 Répondre à ce commentaire

Bernnard (#6),
D’autant plus faible que prévue que la prévision est fréquemment corrigée pour coller au mieux aux observations. Chacun se souviendra du talent d’Hathaway (NASA), qui s’est exprimé avec la fin du cycle 23 et les prévisions du cycle 24.


Image actuelle (taille un peu grande pour être insérée ici).

8.  Marot | 13/10/2012 @ 11:49 Répondre à ce commentaire

En résumé la prévision moyenne est passée
en 2010 nombre 150
en 2013 nombre 75

C’est digne de Rahmstorf.

9.  lemiere jacques | 13/10/2012 @ 14:15 Répondre à ce commentaire

bof…
il y a t il eu une prédiction sur l’activité solaire qui soient vraie et qui ne soit pas le prolongement d’une observation empirique?

10.  Araucan | 13/10/2012 @ 15:43 Répondre à ce commentaire

Hacène (#7),

Voilà

11.  Araucan | 13/10/2012 @ 15:46 Répondre à ce commentaire

Pour régler une image à la bonne dimension

Exemple pour l'image ci-dessus

img src="http://solarscience.msfc.nasa......&quot; height="328" width="438"  avec un< devant et un > derrière …

12.  Bob | 13/10/2012 @ 15:54 Répondre à ce commentaire

lemiere jacques (#9),

Je ne sais pas ce que veut dire « dans le prolongement d’une observation empirique », mais oui, il y a de nombreux chercheurs (comme Jager et Duhaut en 2009) qui avaient prévu que le cycle 24 serait très faible, de l’ordre de SSN 65-75. Et certains depuis très longtemps.

Hathaway lui avait prévu un très fort cycle 24 mais il a peu à peu rectifié le tir.

La pire c’est Matsuma Dipkati dont la théorie prédisait un cycle fort. Jager et Duhaut ont, en leur temps, expliquait pourquoi sa théorie était fausse.

13.  Araucan | 13/10/2012 @ 15:59 Répondre à ce commentaire

Murps (#4), lemiere jacques (#9),

J’ai eu la même pensée que vous mais c’était l’occasion de parler du soleil et d’avoir en tête qu' »il n’y a pas que l’irradiance qui ne varie que 0,5 % ».

Ce qui manque (et pour cause …) c’est l’effet « températures » de l’éruption de Carrington en 1959 : serait-elle visible dans certaines séries ?

Mais l’effet principal d’une telle éruption serait de mettre en l’air transformateurs, électronique et satellites.

Quant à la fiabilité des probabilités de survenue d’un tel événement, je m’interroge …

14.  yvesdemars | 13/10/2012 @ 16:40 Répondre à ce commentaire

la survenance d’un tel avènement pourrait augmenter dramatiquement les cécités et cancers de la peau.
Dans la conférence sur les renversements des pôles magnétiques (chez Vincent Courtillot) l’un des intervenants suggère que la diminution des la couche d’ozone aux latitudes moyennes aurait conduit à l’extinction de l’homme de Néanderthal ..devenu chasseur aveugle
http://vincentcourtillot.blogs.....-elle.html

15.  lemiere jacques | 13/10/2012 @ 16:40 Répondre à ce commentaire

Bob (#12), je ne suis pas un expert du soleil, je parle en auditeur des déclarations des specialistes … mais votre intervention correspond pourtant exactement à mon impression. certains ont prévu..et d’autres ont prévu le contraire..

Quand je parle d’empirisme c’est que ou bien on comprend toute la dynamique du soleil..en supposant que cette dynamique soit hélio solaire..ou on regarde les données on cherche des analogies .
On comprend tout ou on fait des hypothèses qui permettent de simplifier mais il faut les vérifier..
je suis assez scafkaien ( scafetta) je penche sans trop de preuves pour un couplage des climats ou des « mouvements de fluide »
Et conjecturer sur l’activité solaire quand on n’est pas fichu de prévoir les el nino…..ça ma laisse assez frais…

Araucan (#13),

A t on de moyens de connaitre le nombre de fois ou ce type d’évènement s’est déjà produit? Certes ce serait aussi un gros bordel, et j’espère la proximité de cet avenir ne me concerne pas, après moi les cme.

purée on est de gros veinards…interglaciaire stable, pas d’activité volcanique folle , pas d’astéroïde géant qui nous tombe sur le rable…plus de jeux de vingt heures…mais on a le rca…aie…

16.  Bob | 13/10/2012 @ 17:11 Répondre à ce commentaire

Araucan (#11),
Merci Araucan;
C’est très utile. Je pense qu’il faudrait le mettre dans le bandeau de skyfall sinon, c’est toujours difficile à retrouver.

17.  Bousquet de Rouvex | 13/10/2012 @ 18:01 Répondre à ce commentaire

yvesdemars (#14), Non, Ségolène, on ne dit pas

la survenance d’un tel avènement

mais, comme le disait Araucan, la survenue d’un tel évènement. Restons Français…

18.  Bernnard | 13/10/2012 @ 19:04 Répondre à ce commentaire

La prévision des amplitudes des cycles solaires est effectivement difficile, les connaissances que nous avons de la mécanique interne du soleil est rudimentaire.
On peut lire à la fin de cette page:

D’après David Hathaway, nous nous orientons bien vers un minimum de Dalton. Le cycle solaire 24 est toujours revu à la baisse et il serait donc suivi d’un cycle solaire 25 nettement plus bas. Le réchauffement climatique en aurait fini.

Il est estimé que le maximum du Cycle 24 sera centré sur mai 2013, nous pouvons calculer l’année de minimum 24/25 en 2026. Cela signifie que la période pour le cycle solaire 24 sera de 13 ans. Pour tous les cycles solaires numérotés, traçant la période maximale contre le maximum de temps maximum nous permet de faire une estimation de l’année du cycle solaire 25. D’après la figure suivante, le maximum du cycle solaire 25 sera de 19 ans après le cycle solaire maximum de 24 en 2013, ce qui donne l’année 2032.

En réalité, le cycle 24 va être très semblable au cycle 5 des années 1799 à 1810. Le cycle 25 qui est annoncé sera plus faible et sera inédit depuis plus de 200 ans.

A voir…

19.  JulienTDF | 13/10/2012 @ 19:25 Répondre à ce commentaire

Bernnard (#18),

Ouais mais ça c’est David Archibald qui en parle et durant Maunder nous avions eu des cycles de 17 ans, je ne pense pas que l’on fasses mieux cette fois.

20.  Bernnard | 13/10/2012 @ 19:45 Répondre à ce commentaire

JulienTDF (#19),
Bien sur!
N’étant pas spécialiste je ne me permets pas une critique sur les prévisions. Je constate quand même que le cycle 24 est revu à la baisse. C’est un fait! Quant au 25: wait and see!

21.  Marot | 13/10/2012 @ 19:54 Répondre à ce commentaire

Quoi qu’il en soit des températures et des cancers supposés, il faut bien se rendre compte des conséquences immédiates d’un événement de Carrington :

..plus de satellites télécom, météo, navigation;
..plus d’électricité donc plus de chauffage électrique, gaz et mazout;
..plus de télécoms, téléphone portable ou pas, internet;
..des centaines de millions d’appareils électriques détruits : frigo, congélateur, machines personnelles et industrielles et donc plus de carburants sauf les réserves.

Ceci n’est pas un cauchemar excessif, il faut se rappeler que les seules utilisation en vraie grandeur de l’électricité étaient le télégraphe en 1859 et qu’on a noté les incendies de station de télégraphie causés par les courants très intenses induits dans le sol.

22.  Araucan | 13/10/2012 @ 20:23 Répondre à ce commentaire

Marot (#21),

Et plus de voitures non plus (démarreurs électroniques …)

23.  Murps | 13/10/2012 @ 21:04 Répondre à ce commentaire

Marot (#21), et il y avait à l’époque des dispositifs de protection des personnes et des biens ?
Comme disjoncteurs différentiels 30mA, les fusibles…

Le courant induit d’un circuit est proportionnel au flux qui traverse ledit circuit. Pour des appareils de petite taille, isolés du réseau par les coupe-circuits, ce courant est forcément faible…

Par exemple, pour les satellites, je pense que, couverts de métal qu’ils doivent être, ça fait cage de Faraday. Pour les smartphones, j’ai du mal à les voir griller sous l’effet d’un courant induit, compte tenu de leur taille…

Maintenant, faut essayer pour être certain des effets, il est possible que ça soit effectivement catastrophique, mais je suis certain que les simulations valent largement le post que j’écris : pas un clou…

24.  Araucan | 13/10/2012 @ 21:32 Répondre à ce commentaire

Murps (#23),

Voici un lien avec des données plus précises sur les dégats … y compris au Québerc en 1989 …
http://en.wikipedia.org/wiki/Geomagnetic_storm

25.  pastilleverte | 13/10/2012 @ 23:14 Répondre à ce commentaire

Ah ce sont bien des « climato sceptiques » ici, ils osent parler d’un refroidissement possible, et qui ne serait pas anthropo en plus.
OK, je sors comme dit je ne sais plus qui, bonne nuit

26.  papijo | 13/10/2012 @ 23:19 Répondre à ce commentaire

Murps (#23),

Par exemple, pour les satellites, je pense que, couverts de métal qu’ils doivent être, ça fait cage de Faraday

Effectivement, je me suis trouvé dans un avion frappé par la foudre et je suis toujours là (c’est assez fréquent dans les orages tropicaux), et ce n’est même pas la fois où j’ai eu le plus peur en avion !

27.  Bob | 13/10/2012 @ 23:30 Répondre à ce commentaire

papijo (#26),
Les satellites volent beaucoup, beaucoup plus haut…

28.  M.Shadok | 14/10/2012 @ 0:00 Répondre à ce commentaire

Bob (#27),
et beaucoup, beaucoup plus vite…

29.  Nobody | 14/10/2012 @ 0:46 Répondre à ce commentaire

Techniquement, ils ne « volent » pas, ils orbitent (on ne dit pas que la lune vole autour de la terre, ni que la terre vole autour du soleil).
… mais c’est un abus de langage employé aussi par l’industrie spatiale (avec les termes comme « recette en vol », etc…) donc… tant pis pour la technique… 😉

30.  Bernnard | 14/10/2012 @ 0:51 Répondre à ce commentaire

Murps (#23), papijo (#26), Bob (#27), M.Shadok (#28),
En fait, je pense que lors d’une très importante CME, il y trois choses à considérer qui ont des conséquences différentes.
Premièrement : L’onde de choc magnétique suivant sa polarité va interagir avec le champ magnétique terrestre pour le faire fluctuer
Deuxièmement : La propagation de rayons X
Troisièmement : L’éjection et la propagation de protons et d’électrons
Conséquences :
Point1 : Une variation rapide de la résultante entre champ magnétique terrestre et solaire induit effectivement une surtension dans les lignes électriques longues distances pouvant amener à surcharger les transformateurs et les faire disjoncter. Cela concerne aussi les rails de chemin de fer. Les trains tombent en panne
Point 2 : En ce qui concerne les appareils électroniques de petites dimensions voire des systèmes d’allumage de moteur thermiques, ce sont les rayons gamma voire X qui produisent des impulsions électromagnétiques (EMP) qui les font tomber en panne. (Système de navigation dans les avions etc…)
Mais dans le cas du soleil cette impulsion est faible au sol mais les satellites et avions y sont exposés.
Point 3 : Enfin les ions et électrons vont, comme le dit l’article, changer la chimie de la haute atmosphère
Ces phénomènes ne sont pas concomitants car leurs vitesses de propagation sont différentes.

31.  papijo | 14/10/2012 @ 8:22 Répondre à ce commentaire

Bob (#27),

Les satellites volent beaucoup, beaucoup plus haut…

Bien sûr, mais l’altitude ne joue pas sur les phénomènes en jeu ici: les champs électrique et magnétique causés par la foudre sont bien plus importants sur un engin non protégé que celui provoqué par une CME sur un satellite … et pourtant la protection de la cage de Faraday fonctionne !

32.  Bob | 14/10/2012 @ 11:00 Répondre à ce commentaire

papijo (#31),
OK !

33.  Nobody | 14/10/2012 @ 14:53 Répondre à ce commentaire

Murps (#23), papijo (#26),
En fait les satellites sont rarement « couverts de métal », chasse au poids oblige… la peau d’un satellite est le plus souvent composite, la plus légère possible, et éventuellement couverte d’une feuille d’or pour l’isolation thermique (sur les parties recevant un rayonnement solaire incident, et ne faisant pas partie du système de contrôle thermique passif).
Suivant le type de satellite, il y a plusieurs sous-systèmes sensibles aux flux de protons, ceux-ci pouvant les dégrader (panneaux solaires par exemple), ou leur faire donner des informations erronées (senseurs stellaires par exemple, un proton frappant le détecteur est vu comme une étoile, forcément pas au bon endroit)… et il y a toujours des pire cas non prévus pouvant déclencher des suites évènements conduisant à la perte du satellite.

34.  Murps | 14/10/2012 @ 23:52 Répondre à ce commentaire

Nobody (#33),

En fait les satellites sont rarement “couverts de métal”, chasse au poids oblige…

et éventuellement couverte d’une feuille d’or pour l’isolation thermique

ca fait bien couvert de métal, non ?
Ou alors la couleur jaune des dessins, c’est pour ressembler à un canari ?
😉

35.  Jdrien | 15/10/2012 @ 8:27 Répondre à ce commentaire

Murps (#34), Mais pour arrêter des protons ou des rayonns gamma, c’est une bonne épaisseur de plomb qu’il faudrait !

36.  papijo | 15/10/2012 @ 10:58 Répondre à ce commentaire

Jdrien (#35),
Pour les gamma d’accord, par contre pour les particules chargées comme les protons, de très faibles épaisseurs suffisent (tant que les protons en ralentissant ne donnent pas des gamma)

37.  miniTAX | 15/10/2012 @ 12:27 Répondre à ce commentaire

L’intérêt de se protéger contre les rayons gamma n’existe que quand il y a présence humaine, et encore on ne blinde toujours pas car c’est irréaliste dans l’espace.
La vie est superbement adaptée aux rayonnements car elle s’est développée dans un milieu baigné de rayonnements de toutes sortes. Non, les bébés sur les haut-plateaux de l’Himalaya et des Andes ne naissent pas avec 2 zizis parce que leurs mères ont été irradiés de rayons cosmiques à des doses qui feraient pâlir de jalousie un « liquidateur » de Tchernobyl. Les animaux ne deviennent pas aveugles non plus avec les doses massives d’UV qu’on y trouvent, n’en déplaisent les hystériques du principe de précaution.

Même pour l’électronique spatiale, c’est plus intéressant d’utiliser des circuits résistants au rayonnement que de blinder, il suffit de ne pas prendre les derniers micro-processeurs au pas de gravure de 40 nm (Intel prévoit 4 nm pour 2025, ça ne fait pas beaucoup de charges pour distinguer 1 de 0 !).

38.  Nobody | 15/10/2012 @ 14:18 Répondre à ce commentaire

Murps (#34),
C’est juste quelques panneaux qui sont recouverts de feuille d’or… cela ne fait pas une cage de faraday.
papijo (#36),
Contre des protons forte énergie, les faibles épaisseurs ne sont pas suffisantes pour protéger les sous-systèmes internes des satellites. On enregsitre souvent des impacts de protons sur des capteurs imageurs (quelque soit leur pointage) quand les satellites traversent la ceinture de Van Allen.
Le temps d’exposition est normalement trop court, et la quantité d’impact trop faible pour donner des dommages irréversibles, sauf en cas de très forte activité solaire.

39.  yvesdemars | 15/10/2012 @ 17:52 Répondre à ce commentaire

du temps du Concorde qui volait entre 16 et 18.000 mètres d’altitude en croisière il était établi que les passagers étaient exposés à des particules lourdes (on les mesurait avec des plaques ad’hoc placées en soute); Ces particules les traversaient de part en part, eux et les tôles de l’avion et pouvaient causer des dégâts dans les cellules. Les conséquences pour les passagers étaient considérées comme peu porteuses de risques, en revanche les équipages étaient surveillés …

40.  Laurent Berthod | 16/10/2012 @ 0:59 Répondre à ce commentaire

miniTAX (#37),

yvesdemars (#39),

Ben, oui, heureusement que le principe de précaution appliqué aux trucs qui traînent sur les pistes de décollage a conduit le Concorde à la poubelle ! 🙁

41.  Marot | 18/10/2012 @ 10:12 Répondre à ce commentaire

Araucan (#11)
J’ai bien ajouté dans mon dernier message sur le député Brottes ce que vous dites (c’est un jpg) ça n’a pas marché.

42.  Araucan | 18/10/2012 @ 10:35 Répondre à ce commentaire

Marot (#41),
J’avais fait un essai et cela avait marché, désolé.

43.  Marot | 18/10/2012 @ 10:48 Répondre à ce commentaire

Araucan (#42)
Votre exemple était un gif.

44.  Araucan | 18/10/2012 @ 10:59 Répondre à ce commentaire

Marot (#43),

Je réessayerai mais ce soir 🙂

45.  Marot | 18/10/2012 @ 11:16 Répondre à ce commentaire

Araucan (#44)
Je refais un essai

46.  Marot | 18/10/2012 @ 11:16 Répondre à ce commentaire

Marot (#45)Raté

47.  Araucan | 20/10/2012 @ 0:33 Répondre à ce commentaire

Deux articles sur le soleil avec des explications sur les inversions de polarité qui l’affectent.

http://www.lefigaro.fr/science.....geante.php

http://www.lefigaro.fr/science.....tiques.php