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résumé/summary


Déformées solaires :
diamètre et structure interne.
Simulations en vue d’inter-comparer les données sol et espace.

Solar distorsions:
diameter and internal structure.
Simulations in order to intercompare ground and space datas.
















Les objectifs de cette thèse sont, tout d'abord, de faire un état des lieux des observations au sol des variations du diamètre solaire, non seulement temporelles mais aussi latitudinales. Ces dernières variations, ou déformées, traduisent en surface les propriétés physiques sous-jacentes (cisaillement, frottement). La qualité des mesures sol dépend de l'état de la turbulence atmosphérique, qui affecte la précision. Au cours de cette thèse, j'ai participé à quatre campagnes de mesure du limbe solaire à la coupole-tourelle du Pic-du-Midi : la campagne de 2001 a permi notamment de déduire des asphéricité solaires avec une grande précision. J'ai aussi apporté ma contribution au développement de l'un des objectifs du microsatellite PICARD qui est justement la mesure spatiale de ces déformées. Pour préparer cette mission, il convient de créer les algorithmes de traitement de données nécessaires au haut degré de précision requis. Les mesures du diamètre solaire étant photométriques, toute contamination du limbe solaire due à la présence de phénomènes magnétiques tels que taches ou facules de surface jouent sur la précision des mesures. Mon travail a consisté à établir un algorithme de détection automatique de ces phénomènes au bord solaire, algorithme qui sera ensuite introduit dans le futur traitement des données PICARD. Afin de pouvoir établir cet algorithme, une instrumentation spécifique, MIRESOL, a été mise en place.
Dans ce contexte, il devenait absolument nécessaire de trouver une explication à ces déformées solaires ; j'ai pu établir une nouvelle théorie, basée sur le vent thermique, qui pour la première fois, donne un support physique aux observations. Enfin, un dernier chapitre expose des calculs préliminaires concernant les relations possibles entre les variations du diamètre solaire et de la température globale de la Terre. Nous montrons qu'il est sans doute nécessaire de tenir compte des variations du diamètre solaire dans la modélisation de l'irradiance.


The objectives of this thesis are, first of all, to make an inventory of ground-based observations of the solar diameter variations, not only temporal but also latitudinal. These last variations reflect surface distortions which are induced by the underlying physical properties (shearing, friction). The quality of ground-based measurements depends on the state of the atmospheric turbulence, which affects the precision. During this thesis, I have participated at four campaigns of solar limb measurements at the "Tourelle" Dome of the Pic-du-Midi observatory : the campaign of 2001 has permitted to deduce solar aspherities with a great accuracy. I have also brought my contribution to the development of one of the objectives of the PICARD microsatellite, which is the measurement from space of such distortions. It is mandatory to suitably prepare this mission by creating the data analysis algorithms that are necessary to achieve the required high degree of precision. The solar diameter measurements being photometric, any contamination of the solar limb due to the presence of surface magnetic phenomena, such as spots or faculae, affects the precision of the measurements. My work consisted in establishing an algorithm for an automatic control of these phenomena at the solar edge, algorithm which will be then introduced into the future PICARD data processing. In order to establish this algorithm, a specific and versatile instrumentation, MIRESOL, has been developed.
In parallel, in order to physically explain the solar distortions, I established a new theory, based on the thermal wind. Lastly, a final chapter exposes preliminary calculations concerning the possible links between the variations of the solar diameter and the global temperature of the Earth. We show that it is undoubtedly necessary to take into account of the solar diameter variations in the modelisation of the irradiance.