Paul Charbonneau
La physique solaire et le cycle d'activité magnétique du soleil
- Professeur titulaire
-
Faculté des arts et des sciences - Département de physique
Complexe des sciences, local B-3013
Médias
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
Portrait
Expertise de recherche
Le cycle d'activité magnétique du Soleil est à la fois le moteur et la source d'énergie de tous les phénomènes éruptifs ayant des impacts sur la Terre, que ce soit au niveau de la météo spatiale, des dommages aux infrastructures technologiques, ou de l'influence possible sur les variations à long terme du climat. Les travaux de recherche de Paul Charbonneau et de son groupe visent, entre autres, à améliorer notre compréhension des mécanismes physiques à l'origine de ce cycle magnétique, et des importantes fluctuations observées dans son amplitude et sa durée. Le principe physique unificateur sous-jacent à tous les phénomènes qui sont modélisés est l'interaction non linéaire entre le champ magnétique du Soleil et les écoulements fluides présents dans ses couches extérieures.
Paul Charbonneau et son équipe ont récemment réussi une grande première mondiale, soit la mise au point d'une simulation numérique magnétohydrodynamique de la convection solaire produisant un champ magnétique aux grandes échelles spatiales, et dont l'évolution spatiotemporelle ressemble en bien des points au cycle solaire. Ceci inclut, en particulier, des inversions régulières de la polarité magnétique sur une échelle multi-décennale. Des approches novatrices à l'étude des effets structurants du champ magnétique solaire permettent maintenant d'envisager le couplage des modèles du cycle d'activité à ceux décrivant les variations de l'irradiance spectrale et de la luminosité solaire au cours du cycle d'activité, étape essentielle dans le but de mieux comprendre le rôle possible de l'activité solaire dans le changement climatique.
Biographie
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.
Prix et distinctions
- 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
Pour en savoir plus…
- 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 et responsabilités
Affiliations de recherche
Unités de recherche
Titulaire
Membre
Enseignement et encadrement
Enseignement
Cours siglés (session en cours uniquement)
Programmes
- 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
Encadrement
Thèses et mémoires dirigés (dépôt institutionnel Papyrus)
Calcul dosimétrique en curiethérapie par particules alpha en incluant la modélisation de la diffusion
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
Oscillations torsionnelles magnétohydrodynamiques auto-excitées dans les Jupiters chaudes
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
De la théorie des jeux à l’exobiologie : l’émergence de la coopération comme phénomène critique
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
Prédiction des éruptions solaires par assimilation de données avec les modèles d’avalanches
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
Prédiction du cycle solaire en utilisant un modèle dynamo de type Babcock-Leighton
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
Long-term solar variability in a hybrid Babcock-Leighton solar dynamo model
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
Analyses de simulations magnétohydrodynamiques du cycle solaire
Cycle : Doctorat
Diplôme obtenu : Ph. D.
Modélisation hybride du cycle d’activité solaire : évolution couplée du flux magnétique photosphérique et de la dynamo interne
Cycle : Doctorat
Diplôme obtenu : Ph. D.
Le confinement magnétique de la tachocline solaire
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : 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 : Doctorat
Diplôme obtenu : Ph. D.
Les instabilités magnétohydrodynamiques dans EULAG-MHD.
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
Modélisation de l'irradiance solaire totale et spectrale et applications à la chimie stratosphérique terrestre
Cycle : Doctorat
Diplôme obtenu : Ph. D.
Simulations magnétohydrodynamiques en régime idéal
Cycle : Doctorat
Diplôme obtenu : Ph. D.
Modélisation de l'évolution du réseau magnétique au cours du cycle solaire
Cycle : Doctorat
Diplôme obtenu : Ph. D.
Modélisation dynamo des cycles d’activité stellaire
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
Dynamo Magnétohydrodynamique en champ moyen
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : 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 : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
Les oscillations torsionnelles dans la zone de convection solaire
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
Modélisation de l'irradiance solaire spectrale dans le proche et moyen ultraviolet
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
A new avalanche model for solar flares
Cycle : Doctorat
Diplôme obtenu : Ph. D.
Un modèle à criticalité auto-régulée de la magnétosphère terrestre
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
Développement d'anomalies d'abondances dans les étoiles de la branche horizontale en présence de circulation méridienne
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
Projets
Projets de recherche
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
Rayonnement
Publications et communications
Disciplines
- Physique
- Astronomie et astrophysique
- Génie physique
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Champ d’expertise
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