Climat : Les cycles solaires courts

Suite du billet sur le Soleil. L’index général de la série de billets sur le réchauffement climatique est disponible ici

Le cycle solaire court

L’activité du Soleil est en fait régie par un mouvement assez régulier. Un cycle solaire est donc une période pendant laquelle l’activité du Soleil varie en reproduisant les mêmes phénomènes que pendant la période de même durée précédente.

L’activité solaire est réglée par un cycle d’une période moyenne de 11,2 ans d’un maximum au suivant mais la durée peut varier entre 9 et 14 ans. L’amplitude des maxima du nombre de taches peut varier du simple au triple. Le cycle de 11 ans a été déterminé pour la première fois par l’astronome amateur allemand Heinrich Schwabe vers 1843.

Pendant les années d’activité maximale, on constate une augmentation :

• du nombre de taches solaires et des sursauts solaires ;
• du rayonnement corpusculaire ;
• du rayonnement électromagnétique.

En 1849, l’astronome suisse Johann Rudolf Wolf établit une méthode de calcul de l’activité solaire basée sur le nombre de taches solaires.

Rappelons que les observations anciennes de taches sont très peu nombreuses. Le début des observations en Europe date de 1611, et ont été réalisées par Christoph Scheiner à l’aide de verres teintés puis par Galilée grâce à sa lunette astronomique et un système de rétroprojection sur écran.

Scheiner étudiant les taches solaires 1625

 

Il a ensuite fallu attendre un siècle et demi pour que des observations fiables et continues soient menées, permettant de commencer à suivre l’évolution des cycles.

Plus visuellement, il est possible de tracer un graphique en indiquant pour un moment donné l’apparition d’une tache, en fonction de sa latitude sur le soleil :

Comme on a l’impression de voir des ailes de papillons, les scientifiques ont ce graphique nommé « diagramme papillon ».

On a en bas les dates, et à gauche les latitudes sur le Soleil. Chaque point noir du diagramme est une tache. On voit bien que les premières (à gauche des ailes) sont situées aux hautes latitudes, et qu’à mesure elles se forment de plus en plus bas.

On voit facilement aussi qu’un cycle se dessine : début en 55, puis en 66, puis en 77 […] d’où le cycle solaire de 11 ans.

Historique récent des cycles solaires

Les cycles de Schwabe sont ainsi numérotés à partir du maximum de 1761, et un nouveau cycle commence à chaque minimum de nombre de taches – qui correspond à un minimum d’activité solaire.

Nous commençons ainsi actuellement le cycle 24.

Observons l’historique des cycles solaires :

Nous y reviendrons, mais on note que la NASA prévoit que le cycle actuel sera exceptionnellement bas.

Finalement, on obtient en synthèse :

ce que nous pouvons résumer sur le tableau suivant :

Cycles solaires et chaleur reçue

Tout l’intérêt de cette étude réside dans le fait qu’il y a une corrélation quasi-parfaite entre le nombre de taches solaires et l’irradiance reçue sur Terre, à savoir la quantité de chaleur reçue.

Cela sera bien entendu l’objet d’une analyse dans un prochain billet afin de lier cycles solaires et évolution de la température de la planète…

Preuve en images, voici l’irradiance solaire :

et son lien avec le cycle des taches solaires :

Prévisions pour le cycle solaire

Les prévisions pour un cycle à venir sont extrêmement difficiles tant qu’il n’a pas commencé. En 2006, on pensait que le cycle 24 à venir serait très puissant, et le cycle 25 très faible. En fait, les physiciens s’attendent désormais à un cycle 24 très faible, le plus faible depuis un siècle…

Voici remis à jour automatiquement en permanence les prévisions pour les prochaines années (fiabilité nulle tant que le cycle n’a pas commencé…).

Pour la NOAA :

Pour la NASA :

Prévision de novembre 2011 : 2 ans et demi se sont écoulés depuis le début du cycle 24. La NASA prédit un maximum de seulement 99 taches en février 2013, ce qui ferait de ce cycle le plus faible depuis 100 ans… (prévision oct. : 77 taches en avril 2013)

En direct

Vous observerez ici la situation des taches solaires durant les 48 dernières heures (remis en jour automatiquement en permanence).

 

Source : NASA

Dans le billet suivant, vous trouverez une présentation des cycles longs du soleil.