Fabrice Portier-Fozzani CNAP Tarbes (Equipe solaire/Bass2000)
Présentation Concours Astronome Adjoint CNAP 2005 de Fabrice Portier-Fozzani pour l’OMP/Tarbes
Profil : Solaire & Observatoires virtuels
•Mes spécialités :
1.Physique Coronale Solaire
2.Techniques d’imagerie
3.Reconstructions 3D par Stéréovision
Fabrice Portier-Fozzani CNAP Tarbes (Equipe solaire/Bass2000)
Fabrice Portier-Fozzani , 3ème présentation CNAP, 36 ans, célibataire
Double Formation : Licence, Maitrise (UNSA: Univ. Nice + Erasmus: Dublin, Irlande) : Mathématique Pures/Fondamentales & Physique
DEA (Nice) Imagerie en Sciences de l’Univers : Astrophysique + Imagerie (1995) Stage : Etude du Vignettage du Coronographe SOHO/LASCO
• LAS, Marseille, A. Llébaria, P. Lamy Thèse : Etude de la couronne solaire en 3D et de son évolution avec SOHO/EIT
• LAS, Marseille; Ecole Doctorale Nice; Déc. 1999, R. Malina, J. Maucherat Post-docs ( ~ 5 ans)
Perspectives de 3D avec missions EUV spatiales • LAS, Marseille, A.J. Maucherat, (vacations CNRS/EIT), 2000
Participation à la préparation de la mission STEREO conceptualisation de techniques 3D ( 3 ans)
• Max Planck Institüt fur Aeronomie (MPAe), Allemagne (B. Inhester, R. Schwenn); 09/2000-09/2003 Comparaison observations 3D, modèles et extrapolations MHD
bilan chauffage coronal et dynamique des structures. • Académie des Sciences de Grèce et Univ. d’Athènes (K. Tsinganos, E. Dara); 11/2003-
07/2004 Application physique de la 3D coronale solaire :
1ères mesures observationnelles des sigmoides comme boucles torsadées • LAM, Marseille, A.J. Maucherat, (vacations CNRS/EIT), 09/2004
Très nombreux séjours aux USA (NASA/GSFC,NRL, Univ. Berkeley) pour SOHO & STEREO Projet de recherche :
Formations d’instabilités & critères météo de l’espace Observations 3D coronales solaires
Fabrice Portier-Fozzani CNAP Tarbes (Equipe solaire/Bass2000)
• Publications– 11 + 3 articles dans des revues à comité de lecture (dont 9 : 1er auteur & 1 article de revue invité)
– 35 communications dans des conférences à comité de lecture (dont 1 talk invité & 18 contributions orales)
– 43 autres articles et communications• Responsable de la 3D par Stéréovision pour SOHO/EIT puis STEREO/SECCHI
• Collaborations – Physique Solaire : NOAA (W. Neupert), Lockheed and Martins (M. Aschwanden), OMP-Pic
Du Midi (J.C.Noens, T.Roudier), NRL (J. Newmark), NASA/GSFC (J. Gurman), IAS (J.P. Delaboudinière), Obs. Paris (P. Démoulin, G. Aulanier, M. Pick),…
– Imagerie et 3D : INRIA (T. Papadopoulo), OCA (A. Bijaoui),Univ. Aston(I. Firmin),…
Organisation de Workshops pour échange de compétences « 3D Nice 2001 meeting » en parallèle à l’ EGS, fondateur de cette rencontre industrie-laboratoires publics,
Participation de INRIA, Alcatel Space, Matra, Thompson,…
« 3D Nice 2002 round table meeting » (organisateur principal)
« STEREO Meeting Paris 2002 » (SOC) : sélections scientifiques + table ronde sur la 3D
• Réunions Groupe européen transdisciplinaire que j’ai formé sur la 3D Solaire intérêt:LAM (A. Llébaria), Univ. Orléans (T. Dudok Dewit), MPAe (B. Inhester), Obs. Bruxelles(F.Clette, JF Hochedez)
Article Revue invité + Financement ISSI (CH)
Fabrice Portier-Fozzani CNAP Tarbes (Equipe solaire/Bass2000)
Thématique: Compréhension Physique Solaire & Météo de l’espace
CMEs (Éjections Coronales de Masse) ayant des effets sur Terre
1. Stabilité des structures (sigmoides, filaments )
Bilan énergie & hélicité magnétique
2. Direction des CMEs
Géométrie 3D des structures
3. Bz dirigé Sud
Prévision (Chiralité)
D’après Portier-Fozzani F., Gontikakis C., Dara E., Tsinganos K.., EGU 2004& Portier-Fozzani et al, COSPAR 2004
Fabrice Portier-Fozzani CNAP Tarbes (Equipe solaire/Bass2000)
Dynamique des structures
1.Ejections de Masse Coronales
(CMEs) : initiation & évolution
Portier-Fozzani & Noens, SF2A 2003
Portier-Fozzani, Schwenn, et al., AGU 2001
2. Conditions amenant aux éruptions solaires :
Portier-Fozzani, et al. EGU 2004, COSPAR 2004
3. Rôle de l’hélicité magnétique Portier-Fozzani, et al., 2003, 2001
4. Structuration de la couronne solaire à partir des structures radio/EUV: (Trous coronaux)
Pohjolainen, Portier-Fozzani & Ragaigne, 2000, A&A Sup Ser.,& NRO Report
5. Reconnection magnétique & évolutions de structures
Portier-Fozzani F., 1999;
Portier-Fozzani et al., 2004
Chauffage coronal
1. étude de structures ouvertes et fermées :
Bilan énergétique T et n
Neupert & al. (dont Portier-Fozzani), 1998, Sol. Phys. 183, 305-321
1er test quantitatif des modèles de boucles, chauffage non uniforme (non RTV)
2. Analyse de NOAA 8084 avec SOHO/EIT & CDS :conséquences pour flows et chauffage
Gontikakis, Portier-Fozzani, Dara, Tsinganos, 2004, Platon Mtg.
Portier-Fozzani, Tsinganos, et al., AdSR, 2005
Les boucles coronalesAschwanden et al., 1999, ApJ
Portier-Fozzani et al., 2001, Sol. Phys.,
+ nombreux autres articles et colloques
Résumé de mes Recherches :
Fabrice Portier-Fozzani CNAP Tarbes (Equipe solaire/Bass2000)
1/ Cas circulaire
3D pour boucles coronales => compréhension physique des structures
Températures et densités le long des boucles
Rotation solaire + stéréoscopie paramètres 3D
Rapport de raies d’EIT + spectroscopie avec CHIANTI
-paramètres 3D Statistiques, lois d’échelles & temps caractéristiques
Physique des boucles : 1eres mesures permettant bilan énergétique/chauffage coronal complet des boucles + de 60 citations ADS
•Emergence Torsadé injection de l’hélicité (lien soleil interne/externe)
Détorsadage pendant expansion ~ ressort en géométrie linéaire
Conservation hélicité =>transfert rotation en expansion
• => altitude maximum des boucles (qd détorsadé)prévision
: Aschwanden et al. (dont Portier-Fozzani), 1999, ApJ. 515, p. 842-867
2/ Prise en compte Torsion & Dynamique
=>Bilan énergétique
=> Rôle de l’hélicité magnétique
Portier-Fozzani F, Aschwanden M., Démoulin P., Neupert W. & EIT Team, 2001, Solar Physics 203, 289-308
H = / B.A dvol, avec B=rot(A)
t
Fabrice Portier-Fozzani CNAP Tarbes (Equipe solaire/Bass2000)
25 Sept 199630 Aug. 19963 Aug 1996
Apport observations 3D dans la compréhension physique des structures
SOHO/EIT
Magnetic field lines extrapolations
Comparaison observations 3D couronne & B_extrapolé (modèle fff)
Eruptions (GOES) correllées avec détorsadage soudain Portier-Fozzani F. et al., 2004, 2005
Formation des CMEs : Torsion diminue pendant expansion (Conservation hélicité magnétique) Portier-Fozzani & Noens, EGS 2002
& Portier-Fozzani, Noens et al. PNST 2004
Comparaisons paramètres 3D avec éruptions et formations des CMEs
EIT 13 Oct 1999,
MEDOC campaign
Critères physiques / météo spatiale
Evolution des Régions Actives
Portier-Fozzani F. et al., 2004, 2005
Bilan d’hélicité magnétique
/ Instabilités des structures.
Fabrice Portier-Fozzani CNAP Tarbes (Equipe solaire/Bass2000)
Résumé des tâches de service passées(1) Pour le service d’observation Soleil Terre : SOHO/EIT (pendant ma Thèse au LAS + nb séjours GSFC/NASA)
1. Etudes ayant donné lieu à des programmes de SSWIDL (= software mis à disposition de la communauté solaire) 1. Calibration ( eit_degrid_smooth ) 2. Classement évolué (eit_imagette)
2. Arbitre : 1. Participé à la définition des séquences synoptiques
d’observations + séquences scientifiques prioritaires 2. Propositions de demandes de données (extérieurs à EIT)
3. Suivi des demandes de données acceptées (aide calibration, nouvelles
demandes de temps, …)
3. Explications du fonctionnement de l’instrument et des observations multi-longueurs d’ondes basées sur SOHO/EIT: 1. Delaboudinière & al. (dont Portier-Fozzani), 1997, Advance
in Space Research, 20-12, p. 2231-2237 2. Moses et al. (dont Portier-Fozzani), 1997, Solar Physics 175
(2), p. 571-5993. Portier-Fozzani, Maucherat and The EIT Team, 1997,
PASP Conf. Ser. 150, p. 41-474. Portier-Fozzani et al., 1996, PASP Conf. Ser. 111, p. 402-06 5. Portier-Fozzani et al., 2001, AGU
Fabrice Portier-Fozzani CNAPTarbes (équipe solaire/Bass 2000)
Fabrice Portier-Fozzani CNAP Tarbes (Equipe solaire/Bass2000)
STEREO/SECCHI (pendant 3 ans au MPAe + séjours NRL/USA)
Conceptualisation des observations 3D pour la couronne solaire» Spécificité milieu optiquement mince pour stéréovision
» Nécessité des collaborations (15 ans de codes d’imagerie, à adapter selon les spécificités) groupe 3DSun européen que je coordonne entre spécialistes d’images, de 3D et de physique solaire
Résumé des tâches de service passées (2) Pour le service d’observation Soleil Terre
» Mes principales références :
1. Portier-Fozzani F. , Papadopoulo T. , Fermin I., Bijaoui A., and STEREO/SECCHI 3D Team, 2004, COSPAR Meeting (invited talk review)
2. Portier-Fozzani, Inhester et al., 2001, Space Science Rev., v. 97, I. 1, p. 51
3. Portier-Fozzani, Inhester et al., 2001, SOLSPA
4. Portier-Fozzani & al., 2002,STEREO Mtg
5. + autres meetings
Fabrice Portier-Fozzani CNAP Tarbes (Equipe solaire/Bass2000)
Résumé des tâches de service passées (3)Pour les services SO6 (relations soleil terre)+ SO5 (base de données)
Imagerie fine • Amélioration des images par le modèle de vision
multi-échelles –MVM-(décomposition en ondelettes spatiales)– Définition de l’utilisation de MVM pour les images
coronales solaires (EUV + Coronographes spatiaux)
1/ Portier-Fozzani F., Vandame B., Bijaoui A. & al., 2001 “A Multiscale Vision Model applied to analyze EIT images of the solar corona” , Solar Physics 201, 271
2/ Portier-Fozzani F., et al., EGU 2002 + ref. 3/ Portier-Fozzani F., Bijaoui A., et al., 2003, SWIR Mtg
Suivi automatique des structures • Participation à la conceptualisation du programme de suivi des
protubérances avec HACO (Coronographe Halpha du Pic du Midi, Soutien sol de SOHO & STEREO, Intégré au service SO6 –Obs. du Pic du Midi & OMP, Tarbes -)
» 1/ Romeuf D.,Rochain S.,Jimenez R.,Noëns J.C.,Portier-Fozzani F., Roudier T., Wurmser O.,l’équipe des Observateurs Associés, Koutchmy S. & Meunier N.,2004, PNST, «Développement d’un outil d’analyse automatisé pour les images de coronographie –PdM/OMP»
» 2/ Portier-Fozzani, Noens et al., 2004, PNST» 3/ Portier-Fozzani & Noens, 1996, Thémis Meeting
NORD
SUD
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Mon projet de recherche
Physique• Valider les critères physiques sur les instabilités des structures
observations 3Dobservations à haute fréquence temporelle (~ sol)comparaisons avec les extrapolations force free
• Comparer orientation des tubes de flux dans CMEs/chiralité des filaments Imagerie
• Structures en 3D avec STEREO• Suivi automatique des structures (SOHO et obs. terrestres)
Observatoires Virtuels• Inclure paramètres 3D• Automatisation des définitions des structures• Automatisation du suivi des structures (avec vision multi-échelles)
2/ Description complète des relations Soleil-Terre
Thématique pour l’Avenir (PNST,OMP/Tarbes)
1/ Compréhension des initiations des phénomènes éruptifs et des éjections
Critères d’alertes pour la météo de l’espace
Fabrice Portier-Fozzani CNAP Tarbes (Equipe solaire/Bass2000)
• Projet de tâches de service (à l’OMP/Tarbes : coro actuels + futurs & BASS 2000) .Pour le service SO 5 : centre nationaux et internationaux de traitement et d'archivage des données
Par rapport aux besoins de la communauté : 1. intégration des données pour les observatoires virtuels
• Bass 2000 et coordination des bases de données solaires. • Optimisation de l'intégration des archives (observatoires virtuels).
• « Catalogage automatique » des structures : analyse multi-longueurs d'ondes• Suivi automatique des structures avec Modèle de Vision Multi-échelles (MVM)
2. apport des paramètres 3D observationnels Phénomènes coronaux en 3D & météorologie de l’espace. Outils et concepts 3D Calcul & mise à disposition sur Bass 2000 de paramètres 3D observationnels
analyses et comparaisons (par ex. avec les modèles MHD, FROMAGE…)
Mes tâches de service dans l’équipe solaire de Tarbes & BASS 2000– Epauler l’équipe en place (Jacques-Clair Noens, Thierry Roudier, Nadège Meunier, …)
par de nouveaux outils et expertises en traitement d'images à BASS 2000.
Pour le service SO 6 : service d'observations et surveillance solaire, relations soleil-terre
3. Obtention & pré-analyse des observations des coronographes du Pic du Midi (seconder JC Noens & le soutien sol coro de SOHO)solaire spatial+imagerie+managing d’équipe (relations Obs. Ass.)Besoins nouveaux pour la collaboration sol-espace (STEREO,…) Préparation NIE2CS, coromagnétomètre (avec USA),
& Antartique/Dôme C solaire
Fabrice Portier-Fozzani CNAPTarbes (équipe solaire/Bass 2000)
Fabrice Portier-Fozzani CNAP Tarbes (Equipe solaire/Bass2000)
Compréhension
physique coronale Etude 3D des boucles,
filaments, Chauffage coronalRôle de la torsion,
Bilan hélicité magnétique Météo Spatiale et
relations Soleil Terre Critères d’alertes (3D + type structures)
Sigmoides, CMEs, trous coronaux
•Paramètres 3D •« Stéréovision »•prise en compte
•milieu optiquement mince•dynamique
•contraintes: cycle
solaire/structures •identification des structures
•multi-instruments•vision multi-échelles (MVM) pour décomposer en sous-structures interprétables en vision par ordinateur
Observatoires VirtuelsMise en commun d’un ensemble de données
multi-instruments et sous-produits conceptualisées pour l’utilisateur
Préparation d’observatoires virtuels efficaces
(Bass 2000, MEDOC, …)
Fabrice Portier-Fozzani CNAP Tarbes (Equipe solaire/Bass2000)
9 Références (caractéristiques intemporelles)1/ Jacques-Clair Noens, Pic Du Midi, adéquation avec le poste à Tarbes :
« […]Son expérience acquise dans l’équipe STEREO du MPAE a été précieuse pour mieux définir les objectifs de l’évolution de notre service d’observation. Je soutiens fortement la candidature de Fabrice Portier-Fozzani
car sa venue dans le SO couronne est nécessaire[…] »
2/ Albert Bijaoui, OCA, spécialiste imagerie «[…] Il a su mettre très efficacement une méthode d’analyse des images […] je suis convaincu qu’il peut jouer un rôle très important dans l’archivage,
le traitement et l’analyse des futures données solaire. Je le recommande donc, sans hésitation, .»
3/ Thierry Dudok de Wit, PNST, spécialiste météorologie de l'espace Son travail a permis à la communauté d’avoir une méthodologie et des outils utiles[…].
Je souhaite relever ici l’ouverture et la grande capacité d’adaptation de M. Portier-Fozzani, ce qui lui a permis de développer une recherche féconde à l’interface entre des communautés différentes.[…]
J’appuie donc vivement la candidature de M. Portier-Fozzani.»
4/ Iris Fermin, Aston University, UK, spécialiste imagerie & vision cognitive
« He succeeds in interesting people of the vision community to his application, and because of his strong background in image processing he has been able to build and maintain successful collaborations.
[…] It is very interesting to work with him, while he builds collaboration in which everybody can take advantage of it, and because of his ability to speak the technical and conceptual languages of two communities,
that's makes the aim of the work even more interesting. That helps also to build new concepts and I have been impressed by his way of finding interesting ideas in areas which are not his main expertise domain.»
Fabrice Portier-Fozzani CNAP Tarbes (Equipe solaire/Bass2000)
9 Références (caractéristiques intemporelles)
7/ Pascal Démoulin, LESIA (ex-DASOP), Meudon, Théoricien sur le champ magnétique
«F. Portier-Fozzani a réussi à finaliser plusieurs recherches[…], il a su trouver les collaborations nationales et internationales
adéquates pour développer ses recherches.»
9/ Werner Neupert, NOAA, USA, Spécialiste de la physique solaire « In his research he was able to […]extend the coronal loop modeling techniques […]to infer the helicities
of coronal loops and their changes with time. That was an original work, which he pursued with talent and energy. […]he has an excellent background in the physics of the solar corona and an understanding
[…]enable him to make significant contributions in his area of research.»
6/ Markus Aschwanden, Lockheed & Martins Solar Lab., USAco-auteur de la méthode des boucles
« It is my pleasure to write a letter of recommendation […] for his application to the astronomer position […] on the pic du midi solar observatory.[…]
Fabrice’s work has always struck me as innovative, unconventional and ambitious.»
5/ Roger Malina, LAM et Univ. Berkeley,«[…] sens des phénomènes physiques et sa maîtrise des différentes techniques. […]
preuve d'aptitudes d'analyse, d'imagination et de justesse dans le choix des solutions […] maîtrisant la complexité des données et des outils d'interprétation.»
8/ André Jean Maucherat, LAM, co-directeur de thèse « Confiant dans ses responsabilités, l'équipe SOHO/EIT lui a demandé
d'arbitrer certaines demandes de temps de l'instrument EIT. Il a fait ce travail de manière sérieuse, n'hésitant pas à assurer le suivi (déroulement des observations et utilisation scientifique des données) »
Fabrice Portier-Fozzani CNAP Tarbes (Equipe solaire/Bass2000)
Fabrice Portier-Fozzani CNAP Tarbes (Equipe solaire/Bass2000)
Filaments Torsadés
Portier-Fozzani & Noens, EGS 2002& Portier-Fozzani, Noens et al. PNST 2004
Tim
e --->
Formation des CMEs 13 Oct 1999 (Campagne MEDOC) Torsion diminue pendant expansion
• Conservation hélicité magnétique
SOHO/ EIT Fe XII
HACO : Halpha Coronograph (Obs. Pic du Midi/ OMP)
Fabrice Portier-Fozzani CNAP Tarbes (Equipe solaire/Bass2000)
Strategy to define : using the different planes (“spatial frequencies/wavelets“) 6 Nov 1999 6:00 & 10:00 wavelet plane 4
Using MVM for extracting (image decomposition definition) and matching structures
Correlations obtained
Portier-Fozzani et al., 2002, EGS
Fabrice Portier-Fozzani CNAP Tarbes (Equipe solaire/Bass2000)
Space Weather Forecastinga/ CME Warning SystemHalo CME observationSOHO/LASCO
FlareLevel: X-ray flux (GOES-8/GOES-10)Locations: SOHO/EIT Disappearing filamentHα-images (ground solar observatories)
Activity in “dangerous region“
CME WARNING!
CME speed &estimate of arrival time to 1 AU~1.5 – 4 days
Example : alert for isolated substorms
L1 (1h ahead)
ε > 1011W and
BZ < 0 for at least 20min
3D + time sequence
Ex : Space (EIT) + GBO (Pic Du Midi Coronagraphs)
Expansion of open field lines
b/ Coronal Holes influencesPortier-Fozzani et al., 2004, COSPAR Portier-Fozzani et al, 2002, Ecole d’Oléron Team Nina,2002, Alpbach Summer School
Fabrice Portier-Fozzani CNAP Tarbes (Equipe solaire/Bass2000)
Magnetic flux for the helicity computation
Magnetic Flux April 7th @ 12:30 UT, April 7th @ 14:27 UT, April 8th @ 01:30 UT 5.48x1025 Mx , 5.52x1025 Mx , 5.6x1025 Mx 1 ARL (sigmoid) twisted, Previous ARL + Arcade
emerging AR
Emergence of new AR Change of topology
Portier-Fozzani et al., COSPAR 2004 + prep.
Fabrice Portier-Fozzani CNAP Tarbes (Equipe solaire/Bass2000)
Short time evolution (April 7th, 1997) :
Extrapolation of the magnetic field and best fit versus EIT images based on April 7th, 1997 at 12:51UT
Alpha = 3.1
Magnetic Reconnection :
sigmoid + new ARL arcade + Flare & CME
Observed value for the sigmoid Twist= +112 degrees, R= 65 Mm
April 8th, 1997 at 01:36 UT (after relaxation and short time events)
Alpha = 0.8
Portier-Fozzani et al., in prep.
Helicity Summary Hbefore = HafterHsigmoid + Hnew AR = Harcade + Heruptive event