Cartes de temp´erature au terminateur ingress/egress

Les temp´eratures ont ´et´e compil´ees sous forme de cartes 2D en fonction de la lati- tude et de l’altitude. La Fig. 5.18 regroupe les deux cartes obtenues pour l’ingress et l’egress (Fig. 5.18a, 5.18b) ainsi que les cartes des barres du domaine de validit´e cor- respondant (Fig. 5.18c, 5.18d). L’altitude du τ = 1 (courbe bleue avec sa dispersion en enveloppe gris´ee) a ´et´e superpos´ee aux cartes de temp´eratures.

Chaque latitude repr´esent´ee r´esulte de la moyenne de cinq latitudes successives afin de cr´eer un lissage et de supprimer les artefacts. La limite sup´erieure de la carte est don- n´ee par le dernier rayon d´evi´e par l’atmosph`ere qui parvient `a l’observateur (condition

g´eom´etrique). La valeur d´etermin´ee est rmax = 98 ± 0.7 km, obtenue en moyennant

l’ensemble des altitudes rmax des latitudes. La valeur est identique pour l’ingress et

l’egress. La limite inf´erieure est obtenue en consid´erant que le flux n’est plus d´etect´e sous deux ´echelles de hauteur des a´erosols `a partir de l’altitude du τ = 1. La valeur minimale est comprise entre 71 (zone polaire) et 82 km (zone ´equatoriale). La disper- sion sur l’altitude du τ = 1 est obtenue en calculant l’´ecart-type entre cinq altitudes

rτ =1 cons´ecutives (cinq latitudes). La valeur pour l’erreur sur les Fig. 5.18c, 5.18d a

´et´e obtenue en faisant varier le profil vertical de densit´e dans sa barre d’erreur (mˆeme m´ethode que Mahieux et al. (2015a).

Comme le montrent les figures, la temp´erature moyenne de l’atmosph`ere varie peu en latitude. Le gradient de temp´erature est assez constant hormis dans la partie haute (ralt >95 km) o`u commencent `a apparaˆıtre des fluctuations, de fa¸con plus prononc´ee du

(a) Profil vertical de temp´erature pour la latitude ≠10¶ _{d´eriv´e `a partir du profil de densit´e obtenu} pour la meilleure simulation du MCMC, les pro- fils gris montrent la dispersion de la temp´erature calcul´ee pour la variation de la densit´e.

(b) Profil vertical de temp´erature pour la latitude +49¶ _{d´eriv´e `a partir du profil de densit´e obtenu} pour la meilleure simulation du MCMC, les pro- fils gris montrent la dispersion de la temp´erature calcul´ee pour la variation de la densit´e.

(c) Profil vertical de temp´erature pour la latitude +80¶ _{d´eriv´e `a partir du profil de densit´e obtenu} pour la meilleure simulation du MCMC, les pro- fils gris montrent la dispersion de la temp´erature calcul´ee pour la variation de la densit´e.

(d) Profil vertical de temp´erature pour la latitude +85¶

E d´eriv´e `a partir du profil de densit´e obtenu pour la meilleure simulation du MCMC, les pro- fils gris montrent la dispersion de la temp´erature calcul´ee pour la variation de la densit´e.

Figure 5.14 – ´Echantillons de courbes de temp´erature calcul´ees `a partir de l’´equi- libre hydrostatique avec le profil vertical de densit´e (Fig. 5.10) obtenu par le multicouche inverse lors de la phase d’ingress.

(a) Profil vertical de temp´erature pour la latitude +80¶ W d´eriv´e `a partir du profil de densit´e obtenu pour la meilleure simulation du MCMC, les profils gris montrent la dispersion de la temp´erature calcul´ee pour la variation de la densit´e.

(b) Profil vertical de temp´erature pour la latitude +60¶ E d´eriv´e `a partir du profil de densit´e obtenu pour la meilleure simulation du MCMC, les profils gris montrent la dispersion de la temp´erature calcul´ee pour la variation de la densit´e.

(c) Profil vertical de temp´erature pour la latitude +10¶ E d´eriv´e `a partir du profil de densit´e obtenu pour la meilleure simulation du MCMC, les profils gris montrent la dispersion de la temp´erature calcul´ee pour la variation de la densit´e.

(d) Profil vertical de temp´erature pour la latitude ≠40¶ E d´eriv´e `a partir du profil de densit´e obtenu pour la meilleure simulation du MCMC, les profils gris montrent la dispersion de la temp´erature calcul´ee pour la variation de la densit´e.

Figure 5.15 – ´Echantillons de courbes de temp´erature calcul´ees `a partir de l’´equi- libre hydrostatique avec le profil vertical de densit´e (Fig. 5.11) obtenu par le multicouche inverse lors de la phase d’egress.

Figure 5.16 – Courbes des moyennes pond´er´ees sur l’ensemble des latitudes pour l’ingress et l’egress avec leur dispersion.

cˆot´e egress. Sous 80 km la temp´erature est ≥ 240±30 K, valeur identique entre les deux cartes. Le gradient de temp´erature d´ecroˆıt ensuite jusqu’`a l’altitude ralt = 90 ≠ 92 km

o`u la temp´erature atteint un minimum (T < 150 k) avant de croˆıtre de nouveau. La

zone froide (T < 160 K) s’´etend de 88 `a 95 km et ce, pour les deux cartes. Dans la

partie haute, ralt > 95 km le gradient de temp´erature remonte brutalement jusqu’`a

240 K mais la barre d’erreur y est ´egalement forte, selon la latitude la temp´erature locale est de 240 ± 35 `a ±45 K. Le gradient local peut donc ˆetre plus faible que celui d´etermin´e par nos donn´ees.

Les cartes montrent de minces diff´erences entre le terminateur cˆot´e matin et le ter- minateur cˆot´e soir, les gradients de temp´erature sont similaires et pr´esentent une zone froide aux mˆemes altitudes. La diff´erence notable entre les deux h´emisph`eres provient de l’altitude du τ = 1. En effet, lors de la phase d’ingress l’altitude du τ = 1 est quasi constante entre les latitudes -20¶

et +43¶

(zone de flux plus faible dans les donn´ees Hinode, Fig. 4.15) avec une valeur de 90 ± 1.5 km. Puis, d´ecroˆıt brutalement de +43¶

`a +75¶

E o`u la valeur est quasi-constante entre +50

¶

et +85¶

E avec rτ =1 = 84 ± 1.5 km et

remonte faiblement entre +85¶

E et +75

¶

E (zone de flux plus important dans les donn´ees

Hinode, Fig. 4.15).

Pour l’egress, le comportement de l’altitude du τ = 1 est nettement diff´erent.

Le τ = 1 atteint un plateau entre les latitudes +5¶

E et -50

¶

E avec une valeur de

rτ =1 = 93±2.5 km. L’altitude est ensuite d´ecroissante de +5¶E `a +80

¶

W, la dispersion des

points entre les latitudes polaires +80¶

W et +80

¶

E peut sugg´erer un plateau minimal o`u

rτ =1 = 84±2 km qui correspondrait au plateau polaire (d´ecal´e) d´etermin´e par l’ingress.

Il est important de noter que pour l’egress, les donn´ees ´etaient beaucoup plus difficile `a simuler (Fig. 5.11), le comportement des courbes de lumi`ere ´etait diff´erent que pour l’ingress. Afin de pallier en partie `a cette difficult´e, j’ai modifi´e l’´echelle de hauteur des a´erosols pour des intervalles de latitudes. Pour la continuit´e avec l’ingress, la zone polaire, de +80¶

W `a +80

¶

E a gard´e l’´echelle de hauteur des a´erosols de l’ingress o`u

Haero = 4.8 km, pour la zone de +80¶E `a +60

¶

E Haero = 5.6 km, pour la zone de +60¶E

`a +40¶

E Haero = 6.5 km, puis la zone de +40¶E `a +20

¶

E Haero = 5.6 km et pour finir

la zone de +20¶

E `a -50

¶

E avec Haero = 4.8 km. Ces valeurs ont permis une meilleure

reproductibilit´e des r´esultats.

La Fig. 5.17 permet d’avoir une repr´esentation de l’altitude τ = 1 (courbe bleue) avec sa dispersion (zone gris´ee). Comme le montre la partie centrale (zone de recoupe- ment des deux phases) le mod`ele retrouve les mˆemes altitudes pour le pˆole Nord des deux phases avec des jeux de donn´ees diff´erents. L’´echelle de hauteur des a´erosols Haero

qui a ´et´e utilis´ee pour retrouver le profil vertical de densit´e ainsi que l’altitude du τ = 1 pour chaque latitude est indiqu´ee sur la figure.