Paul Charbonneau
Solar physics and the magnetic activity cycle of the sun
- Professeur titulaire
-
Faculté des arts et des sciences - Département de physique
Complexe des sciences, room B-3013
Media
Le mystère du cycle solaire
En collaboration avec : Paul Charbonneau UdeM - Université de Montréal. 3e prix du jury, parrainé par l'Acfas, 2015. L’activité de surface de notre Soleil varie d’intensité selon un cycle de 11 ans, à quelques exceptions près. Or, les mécanismes physiques sous-jacents, qui l’expliquent, sont difficilement observables. Pour tenter de les comprendre, on bâtit des simulations numériques.
© Nicolas Lawson
Profile
Research expertise
The solar magnetic cycle is both the driver and energy source of all of solar eruptive phenomena with impacts on Earth, whether it has to do with space weather, damage to technological infrastructures or perhaps even impacts on Earth's long-term climate. The work of my research group aims in part at better understanding the physical mechanisms driving the solar magnetic cycle, including the significant fluctuations observed in the duration and amplitude of individual cycles. The unifying physical principle underlying all the phenomena that we model lies in the complex nonlinear interactions between the solar magnetic field and internal plasma flows in its outer layers.
We recently achieved a world first: a global magnetohydrodynamical convective dynamo simulation producing a large-scale magnetic field showing a very solar-like spatiotemporal evolution, including, in particular, regular polarity reversals taking place on a multi-decadal timescale. We are also developing novel computational approaches to modelling the photospheric impacts of the solar magnetic field, which allows us to couple solar-cycle models to reconstruction schemes for describing variations in spectral irradiance and solar luminosity during the activity cycle, a key step in better quantifying possible influences of solar activity on climate change.
Biography
Paul Charbonneau est une sommité mondiale en physique solaire. Responsable d’une chaire de recherche de l’Université de Montréal, son rayonnement gagne tant les laboratoires que les salles de cours. Pédagogue chevronné, le professeur titulaire se démarque aussi par sa capacité à créer des ponts entre les pans théoriques et conceptuels de la physique.
Awards and recognitions
- 2015-11 : Prix d'excellence en enseignement, Faculté des arts et des sciences
- 2007-07 à 2012-06 : Chaire de Recherche du Canada en Physique Solaire
- 2003-06 à 2003-12 : Parker Distinguished Lecturer, American Astronomical Society, Solar Physics Division
- 2002-07 à 2007-06 : Chaire de Recherche du Canada en Physique Solaire
- 1991-05 : Médaille Plaskett, CASCA
For more information…
- 14-06-2017 Paul Charbonneau, professeur à l’UdeM, publie un ouvrage d’introduction sur la modélisation des systèmes complexes
- 12-04-2013 L’astrophysicien Paul Charbonneau publie un livre sur les dynamos solaire et stellaires
- 06-01-2019 L'hydrogène, l'élément le plus abondant de l'univers
- 09-01-2018 The 'imminent mini ice age' myth is back, and it's still wrong
- 26-07-2020 Le Soleil sous la loupe de Solar Orbiter
Affiliations and responsabilities
Research affiliations
Research units
Titulaire
Membre
Teaching and supervision
Teaching
Courses taught (current session only)
Programs
- 119010 – Baccalauréat en mathématiques
- 119020 – Majeure en mathématiques
- 119210 – Baccalauréat en mathématiques et physique
- 119210 – Baccalauréat en mathématiques et physique
- 120010 – Baccalauréat en physique
- 120020 – Majeure en physique
- 120510 – Baccalauréat en physique et informatique
- 120510 – Baccalauréat en physique et informatique
Student supervision
Theses and dissertation supervision (Papyrus Institutional Repository)
Calcul dosimétrique en curiethérapie par particules alpha en incluant la modélisation de la diffusion
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
Oscillations torsionnelles magnétohydrodynamiques auto-excitées dans les Jupiters chaudes
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
De la théorie des jeux à l’exobiologie : l’émergence de la coopération comme phénomène critique
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
Prédiction des éruptions solaires par assimilation de données avec les modèles d’avalanches
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
Prédiction du cycle solaire en utilisant un modèle dynamo de type Babcock-Leighton
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
Long-term solar variability in a hybrid Babcock-Leighton solar dynamo model
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
Analyses de simulations magnétohydrodynamiques du cycle solaire
Cycle : Doctoral
Grade : Ph. D.
Modélisation hybride du cycle d’activité solaire : évolution couplée du flux magnétique photosphérique et de la dynamo interne
Cycle : Doctoral
Grade : Ph. D.
Le confinement magnétique de la tachocline solaire
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
Détermination des coefficients de transport turbulent et analyse des cycles magnétiques produits dans un modèle dynamo en champ moyen avec et sans rétroaction magnétique
Cycle : Doctoral
Grade : Ph. D.
Les instabilités magnétohydrodynamiques dans EULAG-MHD.
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
Modélisation de l'irradiance solaire totale et spectrale et applications à la chimie stratosphérique terrestre
Cycle : Doctoral
Grade : Ph. D.
Simulations magnétohydrodynamiques en régime idéal
Cycle : Doctoral
Grade : Ph. D.
Modélisation de l'évolution du réseau magnétique au cours du cycle solaire
Cycle : Doctoral
Grade : Ph. D.
Modélisation dynamo des cycles d’activité stellaire
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
Dynamo Magnétohydrodynamique en champ moyen
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
Reconstruction des structures magnéto-convectives solaires sous une région active, par l’utilisation conjointe d’un modèle de convection anélastique et d’une méthode d’assimilation de données.
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
Les oscillations torsionnelles dans la zone de convection solaire
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
Modélisation de l'irradiance solaire spectrale dans le proche et moyen ultraviolet
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
A new avalanche model for solar flares
Cycle : Doctoral
Grade : Ph. D.
Un modèle à criticalité auto-régulée de la magnétosphère terrestre
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
Développement d'anomalies d'abondances dans les étoiles de la branche horizontale en présence de circulation méridienne
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
Projects
Research projects
Dynamo et activité magnétique: du soleil aux étoiles
Centre de recherche en astrophysique du Québec - CRAQ
Physical causes and consequences of the solar magnetic activity cycle
Centre de recherche en astrophysique du Québec (CRAQ)
FEI Sans Restriction ISM2 de Calcul Canada/Calcul Québec
Contribution complémentaire 2015-2016 pour le financement de Calcul-Québec
Contribution complémentaire pour le financement de Calcul-Québec
CALCUL QUEBEC
Supplément COVID-19 CRSNG_Physical causes and consequences of the solar magnetic activity cycle
Prédiction du cycle solaire par assimilation de données
Contribution ponctuelle pour le financement de Calcul Québec
MECANISMES ET MANIFESTATIONS DE L'ACTIVITE SOLAIRE
Centre de recherche en astrophysique du Québec (CRAQ)
Demande de stage international - Askari Mahvelati, Ehsan
Demande de stage international - Bouchard, Nicolas
Demande de stage international - Simoneau, Alexandre
Convention de subvention 2016-2018 pour le soutien du MESI aux activités de Calcul Québec
LABORATORY FOR SCIENTIFIC SIMULATION AND VISUALISATION
CENTRE DE RECHERCHE EN ASTROPHYSIQUE DU QUEBEC
Activités de démarchage de Calcul Québec pour l'année 2015-2016
PORTION APPAREILLAGE-LA VARIABILITE DE L'ULTRAVIOLET SOLAIRE ET SON IMPACT SUR L'ATMOSPHERE TERRESTRE
LA VARIABILITE DE L'ULTRAVIOLET SOLAIRE ET SON IMPACT SUR L'ATMOSPHERE TERRESTRE
REGROUPEMENT STRATEGIQUES - CALCUL QUEBEC
Projet de Calcul Québec pour l'année financière 2014-2015
AUTOMATIC GENRE DETECTION FOR INTELLIGENT AUDIO TOOLS
CHAIRE DE RECHERCHE DU CANADA EN ASTROPHYSIQUE SOLAIRE
CALCUL QUEBEC - INFRASTRUCTURE MAJEURE CENTRALE
MECANISMES ET MANIFESTATIONS DE L'ACTIVITE SOLAIRE
Outreach
Publications and presentations
Disciplines
- Physics
- Astronomy and Astrophysics
- Physical Engineering
- Climatology and Meteorology
Areas of expertise
- Computational techniques, simulation
- Fundamental aspects of astrophysics
- Numerical simulation
- Magnetohydrodynamics and plasmas
- Solar activity
- Solar magnetism
- Solar physics
- Solar cycles
- Solar flares
- Self-organized systems