Publications de R. Grappin depuis 1996
2021
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Grappin, R.; Verdini, A.; Müller, W. -C.
Spectral evolution of Alfvénic turbulence
2021sf2a.conf..222G 2021/12
2020
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Montagud-Camps, Victor; Grappin, Roland; Verdini, Andrea
Comparing Turbulent Cascades and Heating versus Spectral Anisotropy in Solar Wind via Direct Simulations
2020ApJ...902...34M 2020/10
2019
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Verdini, Andrea; Grappin, Roland; Montagud-Camps, Victor
Turbulent Heating in the Accelerating Region Using a Multishell Model
2019 Solar Physics.294...65V 2019/05
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Verdini, A.; Grappin, R.; Montagud-Camps, V.; Landi, S.; Franci, , L.; Papini, E., Numerical simulations of high cross-helicity turbulence from 0.2 to 1 AU,
Nuovo Cimento C..42...17V 2019
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Verdini A., Grappin R., Alexandrova O., Franci L., Landi S., Matteini L., Papini E., Three-dimensional local anisotropy of velocity fluctuations in the solar wind, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 486 3006-3018 (2019)
2018
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Verdini, A.; Grappin, R.; Alexandrova, Olga; Lion, Sonny; Erratum: 3D Anisotropy of Solar Wind Turbulence, Tubes, or Ribbons? ApJ 867:68 (2018)
Finalement, dans les vents solaires à expansion faible, l'hélicité croisée augmente bien à petite échelle comme le propose Boldyrev, mais
l'augmentation cesse à moyenne échelle, si bien que cela n'explique pas vraiment la pente faible de la SF principale.
La turbulence semble toujours un mélange de plusieurs régimes difficiles à séparer.
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Montagud-Camps, V., Grappin, R., Verdini, A. Turbulent heating between 0.2 and 1 AU: a numerical study, Astrophysical Journal, 853:153 (2018)
C'est la premiere fois qu'on arrive à reproduire le profil de temperature observé dans
le vent solaire dans un simulation numerique directe sans simplification des termes non-linéaires, donc avec une vraie cascade turbulente.
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Verdini, A.; Grappin, R.; Alexandrova, Olga; Lion, Sonny, 3D Anisotropy of Solar Wind Turbulence, Tubes, or Ribbons? ApJ 853:85 (2018)
les structures turbulentes et leurs lois d'echelle (dans le repère du champ magnetique moyen local) -
un peu de boldyrev noyé dans de la balance critique...
2016
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Verdini, A., Grappin, R. Beyond the maltese cross: geometry of turbulence between 0.2 and 1 AU,
ApJ 831, 1-8 (2016).
Cette fois, on s'intéresse à l'anisotropie globale, celle qui compte...
Il y a dans le vent solaire deux régimes turbulents, l'un qui suit le champ magnétique moyen, l'autre qui suit la direction radiale.
Si on veut faire la correspondance avec la croix maltaise, le premier régime est le 2D; le second est le SLAB,
mais guidé par la direction radiale, pas par le champ moyen...
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Grappin, R., Müller, W.-C. & Verdini, A. Alfvén-dynamo balance and magnetic excess in magnetohydrodynamic turbulence. A&A 589, A1317 (2016).
Un écho du travail de 1983, 2005... la nouvelle version colle parfaitement avec les
différents régimes de vent - pas de concurrents, là, pas plus que pour l'anisotropie.
2015
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Verdini, A., Grappin, R., Hellinger, P., Landi, S. & Müller, W.-C.
ANISOTROPY OF THIRD-ORDER STRUCTURE FUNCTIONS IN MHD TURBULENCE. ApJ 804, 113 (2015).
Analyse du flux d'énergie dans l'espace réel:
c'est la seule équation exacte en turbulence. Mais la transposition des conclusions à l'espace de Fourier
n'est pas simple!
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Verdini, A. & Grappin, R. Imprints of Expansion on the Local Anisotropy of Solar Wind Turbulence. The Astrophysical Journal Letters 808, L34 (2015).
Il est rare q'un modèle numérique colle aussi bien aux observations... cela valide
complètement le modèle de la boite en expansion, sans aucun bémol.
En plus, cela permet de comprendre le statut réel de l'analyse locale de l'anisotropie spectrale: pas si fondamental que cela, probablement.
2014
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Dong, Y., Verdini, A., Grappin, R. (2014). EVOLUTION OF TURBULENCE IN THE EXPANDING SOLAR WIND, A NUMERICAL STUDY. The Astrophysical Journal, 793(2), 118. doi:10.1088/0004-637X/793/2/118
Enfin l'expansion du vent et la turbulence 3D, belle collaboration entre nous trois, c'était un défi...
la thèse de Yue Dong est là: https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01114244
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Dorville, N., Belmont, G., Rezeau, L., Grappin, R., & Retino, A. (2014). Rotational/compressional nature of the magnetopause: Application of the BV technique on a magnetopause case study. J. Geophys. Res., 119(3), 1898-1908. doi:10.1002/2013JA018927
2013
pas de publi standard - pour compenser je mets les deux colloques Solar Wind13 et le livre, qui est en partie responsable de l'absence de publi
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Belmont, G., Grappin, R., Mottez, F., Pantellini, F., & Pelletier, G. (2013). Collisionless Plasmas in Astrophysics. (Wiley) (pp. 1-435).
mes deux contributions dans ce livre: (1) les modèles jouets, c'est-à-dire les TP hybrides-fluides que nous
faisons chaque année au CIAS à l'Obs. de Meudon; (2) la turbulence fluide (MHD) et ses modèles.
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Pinto, R. F., Grappin, R., Velli, M., Verdini, A. (2013). Coupling the solar surface and the corona: Coronal rotation,
Alfvén wave-driven polar plumes (Vol. 1539, pp. 58-61). Presented at the SOLAR WIND13: Proceedings of the Thirteenth International Solar Wind Conference. AIP Conference Proceedings. doi:10.1063/1.4810989
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Verdini, A., Grappin, R., Pinto, R. F., Velli, M. (2013). Building small scales in MHD turbulence (Vol. 1539, pp. 74-77). Presented at the SOLAR WIND13: Proceedings of the Thirteenth International Solar Wind Conference. AIP Conference Proceedings. doi:10.1063/1.4810993
2012
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Alexandrova, O., Lacombe, C., Mangeney, A., Grappin, R., Maksimovic, Milan. (2012). SOLAR WIND TURBULENT SPECTRUM AT PLASMA KINETIC SCALES. The Astrophysical Journal, 760(2), 121. doi:10.1088/0004-637X/760/2/121
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Verdini, A. & Grappin, R. Transition from Weak to Strong Cascade in MHD Turbulence. Phys. Rev. Lett. 109, 025004 (2012).
où l'on montre qu'on peut faire de belles choses avec les modèles multicouches, et un
Reynolds d'un million... pour une fois on est plus orthodoxes que les autres
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Verdini, A., Grappin, R., Pinto, R. & Velli, M. On the Origin of the 1/f Spectrum in the Solar Wind Magnetic Field. The Astrophysical Journal Letters 750, L33 (2012).
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Wang, Y.-M., Grappin, R., Robbrecht, E. & Sheeley, N. R., Jr ON THE NATURE OF THE SOLAR WIND FROM CORONAL PSEUDOSTREAMERS. The Astrophysical Journal 749, 182 (2012).
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Verdini, A., Grappin, R. & Velli, M. Coronal heating in coupled photosphere-chromosphere-coronal systems: turbulence and leakage. A&A 538, 70 (2012).
2011
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Gürcan, & Grappin, R. Anisotropic shell model of turbulence. Phys. Rev. E 84, (2011).
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Pinto, R. F., Brun, A. S., Jouve, L. & Grappin, R. COUPLING THE SOLAR DYNAMO AND THE CORONA: WIND PROPERTIES, MASS, AND MOMENTUM LOSSES DURING AN ACTIVITY CYCLE. The Astrophysical Journal 737, 72 (2011).
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Grappin, R., Wang, Y.-M. & Pantellini, F., 2011. Two-Temperature Models for Polar Plumes: Cooling by Means of Strong Base Heating. Astrophysical Journal, 727(1), p.30.
Encore les plumes... mais avec des températures différentes pour les ions et les
électrons, c'est plus difficile et plus intéressant...
2010
- Grappin,R., Müller, W.-C. Scaling and anisotropy in magnetohydrodynamic turbulence in a strong mean magnetic field, Phys. Rev. E. (2010), vol. 82, pp. 026406
...Ce qui caractérise l'anisotropie de la turbulence en milieu conducteur (MHD)
en fonction de l'angle avec le champ moyen,
c'est l'extension variable de la zone inertielle.
On démontre dans cet article que, comme dans un article publié il y a mille ans
(Grappin 1986), toutes les directions, et en particulier les directions obliques,
montrent une cascade vers les petites échelles
2009
- Pinto,R., Grappin,R., Wang, Y.-M., Léorat, J., Time-dependent Hydrodynamical Simulations of Slow Solar Wind, Coronal Inflows, and Polar Plumes. Astronomy and Astrophysics (2009) ,
vol. 497, pp.537-543
Le modèle est ancien (Wang 1974): pour obtenir une plume, il faut chauffer relativement
bas dans l'atmosphère (en plus du chauffage étendu habituel):
cela correspond à ce qu'on attend d'une structure qui reconnecte...
Ici on montre ce qui se passe quand on allume et éteint les plumes
- Wang,Y.-M., Ko Y.-K., Grappin,R. Slow Solar Wind from Open Regions with Strong Low-Coronal Heating. The Astrophysical Journal (2009) vol. 691 pp. 760
2008
- Grappin, R., Aulanier, G., Pinto, R. The MHD coupling between coronal dynamics and photospheric motions,
Astr. Astrophys. 490, 353, 2008
...... où l'on démontre que, contrairement à ce qu'on pense généralement,
les différentes parties de la photosphère peuvent communiquer entre elles par le biais du champ
magnétique coronal. Pour que cela marche, il ne faut pas que les couches faiblement ionisées amortissent trop les
oscillations, mais cela ne semble pas etre le cas.
C'est ce travail qui a fait que j'ai commencé à travailler avec Andrea et Marco...
(voir quatre ans plus tard ;-) )
2007
- Grappin, R., Léorat, J., Pinto, R., Wang, Y.-M., "Instability of P-waves just below the transition region" (sept 2007). Preprint: PDF
ce travail est en fait incomplet - il demanderait à être publié...
2006
-
Grappin, R., Léorat, J. and Wang, Y.-M. Time-dependent simulations of solar wind including the transition region.
SF2A-2006: Proceedings of the Annual meeting of the French Society of Astronomy and Astrophysics Eds.: D. Barret, F. Casoli, G. Lagache, A. Lecavelier, L. Pagani, p.543 (2006)
La première publication du modèle VP en fait - les suivantes seront en 2009.
2005
- Müller, W.-C., Grappin, R., Spectral energy dynamics in
magnetohydrodynamic turbulence, Phys. Rev. Lett., vol. 95, Issue 11, id. 114502, 2005.
... où l'on démontre qu'une légère
généralisation d'un travail fait en 1982 avec Uriel
Frisch, Jacques Léorat et Annick Pouquet (et, dison-le, considéré comme dépassé)
permet d'expliquer des résultats tout neufs sur la turbulence
MHD - Grappin, R., Léorat, J., Habbal, S., Siphon flows and
oscillations along long coronal loops due to Alfvén waves,
A&A, 437, p.1081-1092, 2005
Ici on trouve que d'agiter les pieds des boucles solaires provoque
très
facilement des courants d'air montants ou descendants ("siphons"), ce
qui n'était pas évident - Aulanier, G.;
Démoulin, P.; Grappin, R., Equilibrium and
observational properties of line-tied twisted flux tubes, A&A, 430,
p.1067-1087 (2005)
comme quoi le gonflement accéléré des boucles
solaires lorsqu'on leur tord
(doucement) les pieds
(en les tenant solidement, à la manière des physiciens
solaires)
ressemble à une éruption, et en même temps
n'en est pas une
2003
- W-C. Mueller, D. Biskamp, R. Grappin, Statistical anisotropy of
hydromagnetic turbulence Phys. Rev. E 67, 066302, 2003
où l'on compare deux régimes de turbulence MHD, l'un avec
champ magnétique
uniforme, l'autre sans - P. Hellinger, P. Travnicek, A. Mangeney,
and R. Grappin, Hybrid
simulations of the magnetosheath compression: Marginal stability path,
Geophys. Res. Lett., doi:10.1029/2003GL017855, 2003
- P. Hellinger, P. Travnicek, A. Mangeney, and R. Grappin, Hybrid
simulations of the expanding solar wind: Temperatures and drift
velocities, Geophys. Res. Lett., 2002GL016409, 2003
Dans ces deux articles, on gonfle ou on comprime (de manière
anisotrope) une boite de plasma, ce qui renseigne sur ce qui lui
arrive respectivement dans le vent solaire et dans la gaine terrestre
c'est une renaissance (tardive) de la boite en expansion - mais voir plus haut à partir de 2014 ;-)
2002
- R.
Grappin, J. Léorat, S.R. Habbal, Large amplitude
Alfvén waves in open and closed coronal structures: a numerical
study, J. Geophys. Research, 2001JA005062, 2002 (PDF)
il s'en passe des choses quand les ondes d'alfvén secouent les
pieds des boucles coronales, au point que la couche de
courant héliosphérique se gondole... - R. Grappin,
Comment on "Alfvénic turbulence in the polar
wind" by Bavassano, Pietropaolo and Bruno, J. Geophys. Research, 107,
1247, 2002 (PDF)
on y dit qu'on peut interpréter une observation (mesures
d'Ulysses) de plusieurs
manières, selon l'idée qu'on a en tête:
ou bien les ondes d'alvén varient avec la distance, ou bien avec
la latitude; dans un cas, il s'agit d'instabilité, et dans
l'autre cas, de stratification. La trajectoire d'Ulysses ne permet pas
de départager... c'est toujours vrai, malgré les
protestations de l'auteur de l'article commenté
2001
- R. Grappin, J. Léorat,
Turbulent mixing in a non-magnetic
corona: physical and numerical factors, Astron. and Astrophys., vol
365,
p. 228-240, 2001 abstract
comme quoi, si la couronne n'était pas si fortement
magnétique, on y verrait de belles allées de von Karman
2000
- R. Grappin, J.
Léorat, A. Buttighoffer, Alfvén
wave propagation in the high solar corona, Astron. and Astrophys., vol
362,
p.342, 2000 abstract
on y parle de canaux froids, dans lesquels les ondes d'alfvén de
font
aucun bruit... ailleurs, par contre, c'est très bruyant. Mais
pourquoi des canaux froids? parce que c'est la seule façon de
faire des canaux stables numériquement. Les vrais canaux ne sont
pas spécialement froids, et on ne sait pas bien comment ils
naissent
1999
- R. Grappin, A. Mangeney, S.J. Schwartz, W.C. Feldman,
Contribution of intermittent temperature peaks to the generation of the
solar wind flow, J. Geophys. Research, 104, 17033-17043, 1999 abstract
où l'on explique comment des bouffées de chaleur
brèves dans la
couronne pourraient donner lieu à un vent plus rapide que
prévu - R. Grappin, J. Léorat Transforming a
Turbulent Corona
into a Turbulent Wind, Solar Wind 9, AIP Conf. Proc. 471, p. 333, 1999.
abstract
1997
- R. Grappin J. Léorat S. Hulin, Inhibition of turbulent
transfer in self-gravitating flows below the Jeans length, Astron.
Astrophys.
324, L21, 1997. abstract
où l'on montre l'existence d'une petite fenêtre juste
avant l'instabilité gravitationnelle (Jeans) dans laquelle les
ondes sonores
ne se raidissent pas, donc ne se dissipent pas, ce qui donne des
idées pour expliquer la longévité de la turbulence
interstellaire
- R. Grappin J. Léorat E. Cavillier et G.
Prigent, Thermal
birth below the sonic point of turbulent streams in the solar wind,
Astron. Astrophys. 317, L31, 1997.abstract
- R.Grappin, E. Cavillier et M. Velli, Propagation of acoustic
waves in isothermal winds in the vicinity of the sonic point, Astron.
Astrophys., 322, p.659, 1997.abstract
au cas où vous ne le sauriez pas, si on crie assez fort en bas
de la couronne, le vent va plus lentement (pas plus vite, non...)
Par contre, si on crie en haut de la couronne (vers le bas) alors le
vent va plus vite. Ce qui s'appelle l'esprit de contradiction. Mais, au
fait, c'est vrai sans champ magnétique.
1996
-
R. Grappin and M. Velli, Waves and streams in the expanding
solar wind, J.Geophys. Res., 101, 425, 1996. abstract
une jolie tentative pour montrer qu'on PEUT dérire la turbulence
dans
un milieu en expansion en faisant une description sommaire des grandes
échelles (le vent et son expansion): la boite en expansion ou
"comobile".
on aurait dû continuer ...
- R. Grappin Onset of anisotropy and Alfvén waves
turbulence in the expanding solar wind, Solar Wind 8, AIP Conf. Proc.
382, p.306,
1996.abstract
dans le vent solaire il y a deux directions importantes: la radiale et
le champ magnétique moyen... on retrouve cela dans les
simulations "comobiles"; ce travail demanderait à être
poursuivi...
- R. Grappin and A. Mangeney, Can we
understand Alfvénic
turbulence via simulations of the MHD equations?, Solar Wind 8, AIP
Conf.
Proc. 382, p.250, 1996.abstract
Roland Grappin, LPP, Ecole Polytechnique 91 Palaiseau
FRANCE