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Voici un document du CNRS, datant de 2009, il est riche d’informations et toujours très actuel. Laboratoire de Physique et Chimie de l’Environnement et de l’Espace Observatoire des Sciences de l’Univers en région Centre.

Ce dont il sera question ici
le cycle solaire
la débat autour de la TSI
les autres mécanismes par lesquels le Soleil
influence l’environnement terrestre
quel impact du Soleil sur le climat ? Ce dont il sera question ici

• le cycle solaire
• la débat autour de la TSI
• les autres mécanismes par lesquels le Soleil
• influence l’environnement terrestre
• quel impact du Soleil sur le climat ?
• Sur quelles échelles de temps le Soleil varie-t-il ? de la seconde au milliard d’années
• Comment le Soleil agit-il sur le climat ? des mécanismes nombreux, couplés et non-linéaires
• Comment pouvons-nous l’étudier aujourd’hui ? par manque de mesures directes, il faut aller à la pêche aux indices

Le cycle solaire
La variabilité solaire se manifeste d’abord par le cycle solaire de 11 ans

Le cycle solaire
Ce cycle solaire a de tout temps suscité la curiosité

Le magnétisme solaire est la clé de la compréhension de la variabilité solaire

Le cycle solaire

Ce cycle influence-t-il le climat ?

Une certitude : le Soleil influence le climat

De très nombreuses observations révèlent un
cycle de 11 ans en phase avec celui du Soleil

Les périodes de faible activité solaire coïncident avec un
refroidissement dans l’hémisphère nord

Les périodes de faible activité solaire coïncident avec un refroidissement dans l’hémisphère nord

Mais il existe des corrélations fortuites…

les principaux mécanismes des relations Soleil-Terre

Il existe aujourd’hui trois reconstructions différentes de la TSI

La TSI intègre diverses longueurs d’onde

Impact des différentes longueurs d’onde

Variabilité spectrale

Pourquoi la TSI varie-t-elle si peu ?

La variation de l’irradiance totale résulte d’un compromis entre déficit de rayonnement dû aux taches solaires excès de rayonnement dû aux plages et aux facules

Bilan

• Les différentes composantes du spectre solaire ne varient pas de la même façon (et dans le même) sens au cours d’un cycle
• La composante ultra-violette bien que faible, pourrait servir de levier
• Comment l’UV peut-il affecter les plus basses couches atmosphériques ?
  modulation du taux d’O3 ! modification du bilan radiatif
  réchauffement ! gradients ! modification de la circulation générale

En quoi le cycle solaire actuel est-il si particulier ?

Un cycle anormal

Normalement, l’intensité émise dans différentes parties du spectre solaire varie identiquement d’un cycle à l’autre

Un cycle anormal

Normalement, l’intensité émise dans différentes parties du spectre solaire varie identiquement d’un cycle à l’autre

• Pourquoi cette différence ?
• Les cycles solaires se suivent mais ne se ressemblent pas
  Le cycle actuel est particulier
  il traîne en longueur
  le champ magnétique solaire n’a jamais été si faible
• Que sera le prochain cycle ? … y’en aura-t-il un ?
• Qu’en était-il dans le passé ?

Depuis 1918, il n’y a plus eu de cycle solaire avec des périodes si longues sans taches solaires

Pour mieux comprendre la machine solaire

• il faut simuler le magnétisme solaire (un gros défi mais en progression continue)
• comparer le Soleil à d’autres étoiles de même type
• reconstruire le passé à partir d’indices indirects
  concentration d’isotopes cosmogéniques (14C, 30Be, …)
  fréquence des d’aurores
  activité géomagnétique

Reconstruction de la TSI
Aujourd’hui, un gros effort porte sur la reconstruction de la TSI sur
les derniers siècles, à partir d’indices indirects

Bilan
Les perturbations du vent solaire affectent l’environnement terrestre de multiples façons
Ces effets sont de courte durée (quelques jours), mais leur fréquence est modulée par l’activité solaire
La plupart des effets se produisent cependant à haute altitude
(> 80 km) ! faible impact ?

Rayons cosmiques et climat
Ce même mécanisme a été avancé pour expliquer les variations de température à l’échelle géologique
Le flux cosmique varierait alors en fonction de notre position au sein de la voie lactée
Cette théorie est très controversée

Pour conclure

3 défis

• Nous manquons de recul
  comment reconstruire 3-4 siècles à partir de 30 années
  d’observations ?
• Le système est fortement couplé
  tout est modulé par le cycle solaire de 11 ans
  difficile de séparer la cause de l’effet
• Le système est fortement non-linéaire
  un petit effet peut avoir des conséquences importantes
  (rétroactions positives)
  effet de seuil

Une forte majorité de scientifiques pense que l’apport du Soleil au réchauffement actuel est significatif mais secondaire face aux effets anthropiques.

Adaptation La Terre du Futur

Extrait et source : CNRS

(1934)