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Météorologie de l’Espace: Le système Ionosphère-Thermosphère

Météorologie de l’Espace: Le système Ionosphère-Thermosphère. Etat des lieux de la Modélisation du système Ionosphère-Thermosphère et des développements en cours. Chantal Lathuillère - Colloque Bilan-Prospective du PNST - Septembre 06 -Paris. Circulation thermosphérique et

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Météorologie de l’Espace: Le système Ionosphère-Thermosphère

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  1. Météorologie de l’Espace: Le système Ionosphère-Thermosphère • Etat des lieux de la Modélisation du système Ionosphère-Thermosphère et des développements en cours Chantal Lathuillère - Colloque Bilan-Prospective du PNST - Septembre 06 -Paris

  2. Circulation thermosphérique et masse moléculaire moyenne Rapport CNES août 2005

  3. Lieu priviligié de la dissipation de l’énergie d’un évènement solaire Knipp et al. 2004

  4. Prévison d’orbites des satellites, des débris spatiaux , des dates de rentrée atmosphérique Orage magnétique du 6 Novembre 2001: kp=8 Orages d’Octobre 2003 "uncontrolled re-entry" of the UARS in about 2010

  5. Modelisations Ionosphère - Thermosphère • Développement de l’ assimilation de données: - modélisation empirique et semi-empirique - modélisation physique de l’ionosphère - modèle de circulation générale (GCM) du système ionosphère-thermosphère pour décrire les entrées d’énergie dans le système • Développement des réseaux de neurones

  6. Modélisation semi-empirique de la Thermosphère Développement en harmonique sphérique Variables: Lat, Long Date et LT: variations annuelles à ter-diurnes Flux solaire: F10.7 et l'activité magnétique: Ap ou Kp. 120 km 2 nouveaux Models: DTM2000 (Bruisma et al. 2003) Indice MGII - conditions à 120 km NRLMSIS-00 (Picone et al. 2002) Oxygène chaud au dessus de 500 km Indice E10.7

  7. Modélisation semi-empirique • Nouveau Modèle DTM: • Indices régionaux • Nouvelle paramétrisation des perturbations de température • Nouvelles données: • CHAMP et GRACE • GRGS – Institut Astromique d’Ondrejov-LPG-CETP-CLS Lathuillère et Menvielle ( 2004)

  8. Analyse des données de densités déduite des accéléromètres des missions CHAMP et GRACE • Modélisation semi-empirique: Bruinsma, Forbes et al. (2005 submitted) Orage du 20/21 Nov. 2003 Liu, Luhr et al. (2005) Statistiques Année 2002 NB: utilisation d’un modèle de température pour projeter les mesures à une même altitude.

  9. Residual First eigenvector variance cj1 Kp index Kp index variance cj1 Day number – May 2003 Day number – May 2003 • Modélisation semi-empirique: Exploration des données de CHAMP en utilisant une méthode d’analyse en composante principale Nouvelle représentation des perturbations de densité Menvielle, Lathuillère et Bruinsma (IAGA 2005)

  10. IMM TRANSCAR CESR / LPG / LPCE • Modélisation Ionosphérique modèle global de convection magnétosphérique

  11. Sorties de TRANSCAR • densité électronique • températures electroniques et ioniques • vitesse ionique • composition ionique • TEC, hmF2, NmF2 • Rayonnement Oxygène Atomique Directement comparable avec les données EISCAT/ESR Exemple: 16-17 February 1997 EISCAT UHF (//B) TRANSCAR + AMIE (After Blelly et al. 2005)

  12. Modélisation Ionosphérique • TRANSCAR • + Contenu Electronique Total • + NmF2, HmF2 Facteur de correction sur l’Oxygène atomique 2) TRANSCAR + Contenu Electronique Total + Rayonnement Oxygène atomique Lilensten and Blelly, 2002

  13. Modélisation Ionosphérique Raie Rouge diurne ( 6300 A) Ap<12 Culot et al., 2004 Culot et al., 2005

  14. Modélisation Ionosphérique: Développements du modèle: - Trancar- code Proton (thèse en cours au LPG) - Transcar – IMM (CESR) - étude des couplages interhémisphériques (LPCE) SuperDARN Recherche de nouveaux paramètres pertinents: - polarisation de la raie rouge (LPG) Elargir le service EISCAT du LPG vers un service de simulation ionosphérique:: - Construire une base de données de simulation pour des conditions variables d’interaction avec le vent solaire - Rendre le code plus facile à utiliser - Développer un service WEB.....

  15. TIEGCM: Thermosphere Ionosphere Electrodynamics GCM, TIMEGCM….(HAO-NCAR) CTIM: Coupled Thermosphere Ionosphere model, CTIP, CTIPE…. • Modèles de circulation globale (GCM) - Comparaison quantitatives Petites échelles temporelles et spatiales Mécanisme de couplages avec la moyenne atmosphère - paramétrisation des ondes de gravité - propagation des marées Quantification des couplages avec la magnétosphère et étude des mécanismes de rétroactions TIEGCM- IMM (CESR) Projet FPI dome-C (HAO-LPG)

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