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Thèse soutenue

Modélisation de la dynamique des ceintures de radiations à l'échelle de l'orage magnétique

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Auteur / Autrice : Sébastien Bourdarie
Direction : Michel Blanc
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Géophysique externe
Date : Soutenance en 1996
Etablissement(s) : Toulouse, ENSAE

Résumé

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Un premier travail avait abouti à une modélisation tridimensionnelle des ceintures de radiations. Il a permis de décrire un état moyen ainsi que l'évolution lente des populations de protons et électrons piégés. Au cours de la présente thèse, le modèle a été complété et exploité pour caractériser l'évolution moyenne de la ceinture électron après le sous-orage géomagnétique du 25 janvier 1991. Les résultats obtenus sur cinq jours sont comparés aux mesures du satellite CRRES, en particulier la croissance des flux de hautes énergies et la décroissance de ceux de basses énergies dans la ceinture externe sont en bon accord avec les observations. Toutefois, les premiers instants d'une période perturbée ne sont pas accessibles avec ce modèle, l'anisotropie longitudinale étant alors primordiale. Le formalisme déjà développé a donc été étendu à une quatrième dimension, la longitude, de façon à élaborer un modèle dynamique des ceintures de radiations à l'échelle de l'orage magnétique. Cette étude a permis de comprendre le transport radial et azimutal subi par les particules lors d'une période agitée. Finalement ce modèle quadridimensionnel est soumis à des conditions de sous-orges observés par divers satellites le 24 janvier 1991. Les comparaisons avec les mesures en vol des résultats obtenus à l'échelle de quelques heures sont en bon accord. En particulier, l'écho de dérive ainsi que la formation du courant annulaire sont reproduits.