Length of day correlated to cosmic rays and sunspots

Pour tenter de répondre à cette question, Le Mouël et ses collègues ont analysé une série de 48 années (de 1962 à 2009) de mesures journalières de la longueur du jour, fournies par le service international de la rotation de la Terre et des systèmes de référence situé à l’Observatoire de Paris. To help answer this question, The Mouël and colleagues analyzed a series of 48 years (from 1962 to 2009) of daily measurements of the length of day, the service provided by the International Earth Rotation and systems reference located at the Observatoire de Paris. Ils en ont extrait la composante de période 6 mois et ont mis en évidence de fortes variations de l’amplitude de cette composante, de l’ordre de 30%, qu’ils ont comparé d’une part au nombre de taches solaires (le nombre de Wolf, un indicateur traditionnel de l’activité solaire mesuré depuis plusieurs siècles) et d’autre part au flux de rayon cosmiques galactiques. They have extracted the component of period 6 months and showed significant variations in the amplitude of this component, about 30%, they compared the one hand the number of sunspots (the Wolf number, a traditional indicator of solar activity measured for several centuries) and also the flux of galactic cosmic ray.

Les auteurs mettent en évidence une bonne corrélation entre ces trois paramètres, plus précisément (Figure), ce sont les évolutions des rayons cosmiques et de l’amplitude de la composante semi-annuelle de la longueur du jour qui sont corrélées (coefficient de corrélation de l’ordre de 0,7), et qui sont en phase. The authors show a good correlation between these three parameters, more precisely (Figure), it is the evolution of cosmic rays and the amplitude of the semi-annual day length are correlated (correlation coefficient the order of 0.7), and are in phase. La corrélation est améliorée quand on retire à la courbe (En géométrie, le mot courbe, ou ligne courbe désigne certains sous-ensembles du plan, de l’espace usuels. Par exemple,…) de la longueur du jour une tendance linéaire, qui pourrait être liée à des phénomènes se produisant dans le noyau. The correlation is improved when we remove the curve (In geometry, the word curve or curved line designates certain subsets of the plan, the usual space. ,…) example of day length linear trend which could be related to phenomena occurring in the nucleus. Il est établi par ailleurs que les variations des rayons cosmiques sont en opposition de phase avec les taches solaires et décalées d’environ un an (ceci est attribué au mécanisme de modulation des rayons cosmiques galactiques par le vent solaire (Le vent solaire est un flux de plasma constitué essentiellement d’ions et d’électrons qui sont éjectés de la haute…) et son champ magnétique). It is established also that variations in cosmic rays are out of phase with sunspots and shifted about a year (this is attributed to the mechanism of modulation of galactic cosmic rays by the solar wind (solar wind is a stream plasma consisting essentially of ions and electrons are ejected from the high …) and its magnetic field).

Comment la vitesse de rotation de la Terre peut-elle donc être sensible à la modulation des rayons cosmiques ? How the speed of rotation of the Earth can it be sensitive to the modulation of cosmic rays?

La réponse est dans le système des vents. The answer is in the system of winds. Ceux qui contribuent le plus aux variations saisonnières du moment angulaire sont les vents de relativement basse altitude (L’altitude est l’élévation verticale d’un lieu ou d’un objet par rapport à un niveau de base.) , en dessous de 30km. Those who contribute most to the seasonal variations of angular momentum are the winds of relatively low altitude (Altitude is the vertical elevation of a place or object relative to a baseline.) below 30km . Prise en moyenne sur une année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d’un évènement lié à la révolution de la…) , la différence entre le rayonnement (Le rayonnement est un transfert d’énergie sous forme d’ondes ou de particules, qui peut se produire par rayonnement…) reçu du Soleil ((pourcentage en masse)) et celui qui est réémis par la Terre vers l’extérieur dans les grandes longueur d’ onde (Une onde est la propagation d’une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés…) (infra-rouge) est positif vers l’équateur et négatif au delà de 40° de latitude (La latitude est une valeur angulaire, expression du positionnement nord-sud d’un point sur Terre (ou sur une autre…) . Ce gradient en latitude doit être équilibré par un flux d’ énergie (Dans le sens commun l’énergie désigne tout ce qui permet d’effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la…) de l’équateur vers les pôles: ce transport (Le transport, du latin trans, au-delà, et portare, porter, est le fait de porter quelque chose, ou quelqu’un, d’un lieu…) est assuré par les mouvements méridionaux (c’est-à-dire le long des méridiens géographiques) de l’atmosphère, moyennés en longitude (La longitude est une valeur angulaire, expression du positionnement est-ouest d’un point sur Terre (ou sur une autre…) , et les tourbillons. Les vents zonaux sont la conséquence de ce transport à cause de la conservation du moment angulaire: en allant vers les pôles on se rapproche de l’axe de rotation de la Terre et les changements de cette distance doivent être compensés par des changements de la vitesse. Les variations saisonnières d’insolation entraînent des variations de même période du transport le long des méridiens et, partant de là, de la moyenne des vents zonaux. Taking an average over a year (A year is a unit expressing the duration of time between two occurrences of an event linked to the revolution …), the difference between radiation (Radiation is energy transfer under form of waves or particles, which can occur by radiation …) received from the Sun ((weight percent)) and one that is emitted by the Earth outward into the great length of wave (A wave is the propagation of a disturbance occurring on its passage a reversible variation of properties …) (IR) is positive towards the equator and negative beyond 40 degrees latitude (Latitude is an angular value, expression north-south position of a point on Earth (or another …). This latitude gradient must be balanced by a flow of energy (in the common sense energy means anything that allows a work, making the heat, …) from the equator to the poles: the transportation (transport, from the Latin trans, beyond, and portare wearing is wearing something, or someone one, a place …) is provided by the Southern movements (that is to say along the geographic meridians) of the atmosphere, averaged in longitude (Longitude is an angular value, expressing the position east-west from a point on Earth (or another …), and eddies. The zonal winds are the result of this transport because of conservation of angular momentum: going to the poles is approached the axis of rotation of the Earth and changes in this distance must be compensated by changes in speed. The seasonal variations in insolation lead to variations of the same period of the carriage along the meridians and, from there, the mean zonal winds.