Meet Henri Lamarre from l’Université de Montréal!
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Solar flares are events triggered by magnetic reconnection in the magnetic field, which encompasses the solar corona and extends into its photosphere. The Earth’s magnetic field stops the majority of particles emitted by solar flares which reach the Earth. Thus, these eruptions do generally not directly affect humans. However, in the case of significant solar eruptions, the ejected particles can penetrate the terrestrial magnetic field and affect humans and our terrestrial infrastructure. In effect, these events pose a severe danger to the safety of our astronauts, cause lasting damage to our electrical grid on Earth, and scramble satellite communications.
Therefore, correctly predicting significant solar eruptions remains an active research field for several decades. However, the current models are not yet trustworthy. Most models do not predict the flares better than the static mean of the frequency of the flares. The solar flares have much in common with avalanches since they are both characterized by the accumulation of energy over a considerable period followed by a rapid outburst of this energy covering a vast range of characteristic scales. Moreover, other systems, such as seismic events or forest fires, share similar characteristics. Thus, network models have shown great promise in modeling types of phenomena and predicting their occurrence. The network models calculate the twisting of the magnetic field in the coronal loops to produce magnetic reconnections, thus modeling solar flares.
My project is to predict solar flare events using data assimilation techniques coupled with avalanche models. This methodology was established by Strugarek et al. 2014 and has undergone several tests (Thibeault et al. 2022). The idea, thus, is to build upon this existing protocol an operation system of prediction for intense solar flares.
Les éruptions solaires sont des évènements déclenchés par la reconnexion magnétique dans le champ magnétique s’étendant dans la couronne solaire à partir de sa photosphère. La grande majorité des particules émises par éruptions solaires qui atteignent la terre sont stoppés par son champ magnétique. Ainsi, ces éruptions n’affectent pas directement les humains. Cependant, dans le cas d’éruptions solaires majeures, les particules éjectées peuvent pénétrer le champ magnétique terrestre et affecter les humains et les infrastructures terrestres. En effet, ces évènements peuvent poser un réel danger pour la santé des astronautes, causer des dommages aux réseaux de distribution électrique sur la terre, ainsi que brouiller la communication satellite.
Ainsi, prédire correctement les éruptions majeures demeure un champ de recherche très actif depuis plusieurs décennies. Cependant, les modèles actuels ne sont pas encore très performants. La plupart des modèles actuels ne peuvent prédire beaucoup mieux qu’au-delà des statistiques moyennes de la fréquence des éruptions du Soleil. Les éruptions solaires ont beaucoup en commun avec les avalanches car ces phénomènes sont caractérisés par l’accumulation d’énergie sur une grande période temporelle, suivie d’une libération d’énergie rapide et couvrant une vaste gamme d’échelles caractéristiques. Par ailleurs, d’autres systèmes partagent ces caractéristiques, comme par exemple les séismes et les feux de forêts. Ainsi, les modèles sur réseau se sont montrés prometteurs dans la modélisation de ce type de phénomènes, ainsi que dans leur prédiction. Ces modèles sur réseau modélisent la torsion du champ magnétique dans les boucles coronales ainsi que les reconnexions magnétiques qui s’y produisent.
Ainsi, mon projet est de prédire les éruptions solaires en utilisant des techniques d’assimilations de données couplées aux modèles avalanches. Ce protocole de prédiction a déjà été établi (Strugarek, et al. 2014) et a déjà fait ses preuves. (Thibeault, et al. 2022) L’idée est ici de bâtir sur ce protocole existant un système de prédiction opérationel des fortes éruptions solaires
Les éruptions solaires sont des évènements déclenchés par la reconnexion magnétique dans le champ magnétique s’étendant dans la couronne solaire à partir de sa photosphère. La grande majorité des particules émises par éruptions solaires qui atteignent la terre sont stoppés par son champ magnétique. Ainsi, ces éruptions n’affectent pas directement les humains. Cependant, dans le cas d’éruptions solaires majeures, les particules éjectées peuvent pénétrer le champ magnétique terrestre et affecter les humains et les infrastructures terrestres. En effet, ces évènements peuvent poser un réel danger pour la santé des astronautes, causer des dommages aux réseaux de distribution électrique sur la terre, ainsi que brouiller la communication satellite.
Ainsi, prédire correctement les éruptions majeures demeure un champ de recherche très actif depuis plusieurs décennies. Cependant, les modèles actuels ne sont pas encore très performants. La plupart des modèles actuels ne peuvent prédire beaucoup mieux qu’au-delà des statistiques moyennes de la fréquence des éruptions du Soleil. Les éruptions solaires ont beaucoup en commun avec les avalanches car ces phénomènes sont caractérisés par l’accumulation d’énergie sur une grande période temporelle, suivie d’une libération d’énergie rapide et couvrant une vaste gamme d’échelles caractéristiques. Par ailleurs, d’autres systèmes partagent ces caractéristiques, comme par exemple les séismes et les feux de forêts. Ainsi, les modèles sur réseau se sont montrés prometteurs dans la modélisation de ce type de phénomènes, ainsi que dans leur prédiction. Ces modèles sur réseau modélisent la torsion du champ magnétique dans les boucles coronales ainsi que les reconnexions magnétiques qui s’y produisent.
Ainsi, mon projet est de prédire les éruptions solaires en utilisant des techniques d’assimilations de données couplées aux modèles avalanches. Ce protocole de prédiction a déjà été établi (Strugarek, et al. 2014) et a déjà fait ses preuves. (Thibeault, et al. 2022) L’idée est ici de bâtir sur ce protocole existant un système de prédiction opérationel des fortes éruptions solaires
Co-direction: Paul Charbonneau (Université de Montréal) et Antoine Strugarek (CEA Paris-Saclay)