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21/02/2005 Aurélie LA PORTE - ILTS Simulating The Aurora Présentation Master ILTS 2005 / 2006.

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1 21/02/2005 Aurélie LA PORTE - ILTS Simulating The Aurora Présentation Master ILTS 2005 / 2006

2 21/02/2005 SOMMAIRE 1. Présentation du texte de traduction 1. Présentation du texte de traduction 2. Présentation du domaine 2. Présentation du domaine 3. Arborescences (français / anglais) 3. Arborescences (français / anglais) 4. Recherche documentaire 4. Recherche documentaire 5. Terminologie; les fiches longues 5. Terminologie; les fiches longues 6. Traduction: difficultés rencontrées 6. Traduction: difficultés rencontrées 7. Passage de traduction 7. Passage de traduction 8. Ce quil reste à faire 8. Ce quil reste à faire

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4 Title : Simulating the aurora Authors : Gladimir V. G.Baranoski, Jon G. Rokne, Peter Shirley,Trond S.Trondsen and Rui Basto Year of publication : 2003 Edited in the Journal of Visualization and Computer Animation Public : engineers, designers, geophysical researchers (to produce auroral images) Source : internet (URL: Format : PDF

5 21/02/2005 To render the major visual aspects of auroral displays Goal of the simulation : to perform realistic simulations of auroral displays, incorporating as many known auroral physics concepts and data as possible. It presents an algorithm that simulates the processes associated with the auroral emissions in order to represent the major visual features of the auroral displays. Designers can use it to include auroral displays in the synthetic reproduction of polar scenes or in simulations of the night sky at different latitudes. Subject of the text : the simulation of the aurora borealis. It explains the phenomenon of the aurora and the way the aurora can be simulated for scientific purposes.

6 21/02/2005 THE STRUCTURE OF THE TEXT Introduction of the scientific background for the auroral phenomena Presentation of the auroral modeling approach Description of the rendering algorithm used to generate the auroral images Comparison of the images produced using a model with pictures of auroral displays

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8 Définition FR : Fluorescence provoquée par l'interaction entre, d'une part, les atomes ou les molécules de la haute atmosphère et, d'autre part, les particules de haute énergie qui, venant de l'espace, pénètrent dans l'atmosphère. Definition EN : Aurora is a luminous glow of the upper atmosphere which is caused by energetic particles that enter the atmosphere from above. Regions where we can see the aurora : North and South poles (ex : Canada, Finland, Alaska, Greenland, Iceland, Norway, Antartica, Tasmania, New Zealand) To see aurora you need clear and dark sky. During very large auroral events, the aurora may be seen throughout the US and Europe, but these events are rare. Some auroras have been seen in Paris and its region An aurora in Paris (06/04/2000):

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10 LEGENDE Lien tout / partie (méronymie) Hypéronyme / homonyme Lien causal Termes fiches longues aurora

11 21/02/2005 PHENOMENES NATURELS ET PHYSIQUES Phénomènes naturelsPhénomènes physico-chimiques astronomiqueclimatiquegéologique marinatmosphériqueélectriquethermique ondulatoire

12 21/02/2005 NATURAL AND PHYSICAL PHENOMENA Natural phenomenaPhysico-chemical phenomena astronomicalclimaticgeological marineatmosphericelectricthermal undulating

13 21/02/2005 atmosphérique optiquemétéorologique précipitationCirculation atmosphérique scintillation Arc en ciel halo Aurore polaire Rayon vert mirage Bande dAlexandre Rayon crépusculaire Aurore boréaleAurore australe

14 21/02/2005 atmospheric opticalmeteorological precipitationGeneral circulation scintillation rainbow halo Polar aurora Green flash mirage Alexander band Twilight ray Aurora BorealisAurora Australis

15 21/02/2005 ATMOSPHERE Basse atmosphère Haute atmosphère troposphèrestratosphèrethermosphère mésosphère exosphère Ionosphère (haute atmosphère ionisée)

16 21/02/2005 ATMOSPHERE Lower atmosphere Upper atmosphere tropospherestratospherethermosphere mesosphere exosphere Ionosphere (ionized high atmosphere)

17 21/02/2005 Ionosphère (haute atmosphère ionisée) Couche inférieure Couche intermédiaire Couche supérieure Région D (50-95 km) Région E ( km) Région F1/F2 ( km) oxygène atomique (O+) azote Oxygène (O2+) Oxygène 0+ Hydrogène H+

18 21/02/2005 Ionosphere (ionized high atmosphere) Lower ionosphere Middle ionosphere Upper ionosphere Region D (50-95 km) Region E ( km) Region F1/F2 ( km) Atomic oxygen (O+) nitrogen Oxygen (O2+) Oxygen 0+ Hydrogen H+

19 21/02/2005 THE IONOSPHERE / LIONOSPHERE

20 21/02/2005 SOLEIL photosphèrechromosphèrecouronne hydrogènehélium Vent solairePlasma ionisé Particules atomiques électronsprotons Ions lourdsIons He2+

21 21/02/2005 SUN photospherechromospherecourona hydrogenhelium Solar windIonized plasma Atomic particles electronsprotons Heavy ionsIons He2+

22 21/02/2005 NAISSANCE DES AURORES Vent solaire Champ magnétique terrestre ionosphère Particules atmosphériques gaz Collision (excitation)AURORE photon frappe traverse Intéraction (front de choc) perturbe émet Ovale auroral Collision avec un atome ou une molécule qui prend de lénergie des particules énergétiques et le stocke Excitation de latome qui peut reprendre un état non excité Régions polaires Lignes de champ magnétique accélération

23 21/02/2005 THE BIRTH OF THE AURORA BOREALIS Solar wind Earths magnetic field ionosphere Atmospheric particles gas Collision (excitation)AURORE photon hits travels down Interaction (bow shock) disturbs emits Auroral oval Collision with an atom or a molecule that takes some of the energy of the energetic particles and stores it Excitation of the atom that can return to a non-excited state Polar regions Magnetic field lines acceleration

24 21/02/2005 Phénomène auroral Aspects physiques morphologie Spectre auroral

25 21/02/2005 AURORAL PHENOMENA Physical aspects morphology Auroral spectrum

26 21/02/2005 Rayonnement violet Rayonnement bleu Raie verteVert rougeRaie rouge Série de bandes rouges Molécules dazote ionisées Atomes doxygène excités Molécules dazote excitées SPECTRE AURORAL

27 21/02/2005 Purple Blue Green rayRed greenRed ray Series of red bands Ionized nitrogen molecules Excited oxygen atoms Excited nitrogen molecules AURORAL SPECTRUM

28 21/02/2005 FORMES AURORALES Structures non rayées Structures rayéesStructures mouvantes

29 21/02/2005 Structures non rayées Formes basiques Autres formes voile tâchebande Aurore noire rideaucourbespiralepli Arc pulsant Arc homogène Bande oméga Bande homogène arc

30 21/02/2005 Non-rayed structures Basic forms other shapes and forms veil patchband Black aurora curtain curl spiralfold Pulsating arc Homogeneous arc Omega band Homogeneous band arc

31 21/02/2005 FORMES AURORALES Structures non rayées Structures rayéesStructures mouvantes

32 21/02/2005 Structures rayées Structures mouvantes raie Arc rayé draperie Bande rayée couronne Vagues rapides Crête dérivant vers lOuest Flamme de laurora

33 21/02/2005 Rayed structuresMoving structures ray Rayed arc drapery Rayed band corona Fast auroral waves Westward traveling surge Flaming aurora

34 21/02/2005 FORMES AURORALES Aurore calmeHaute activité arcbanderideaucouronnespirale Arc homogèneArc pulsant Arc rayé Bande homogène Bande rayée Bande oméga

35 21/02/2005 AURORAL FORMS Quiet auroraHigh-activity aurora arcbandcurtaincoronaspiral Homogeneous arc Pulsating arc Rayed arc Homogeneous band Rayed band Omega band

36 21/02/2005 DESCRIPTIONS DES AURORES ET TYPES description types

37 21/02/2005 types Calotte polaire Aurore discrèteAurore diffuse Arc auroral calme spirale Bourrelet auroral Bande oméga Aurore de proton Structure à petite échelle courbepli

38 21/02/2005 types Polar cap Discrete auroraDiffuse aurora Quiet auroral arc spiral Auroral bulge Omega band Proton aurora Smaller-scale auroral structure curlfold

39 21/02/2005 RECHERCHE DOCUMENTAIRE Lexpert : Jean Lilenstein, docteur en géophysique, chercheur CNRS au laboratoire de Planétologie de Grenoble, spécialiste reconnu de la physique des relations Soleil-Terre, passionné de ciel et despace Auteur de louvrage Du Soleil à la Terre, de Sous les Feux du Soleil : Vers une Météorologie de lEspace, ainsi que de nombreux articles de vulgarisation Eventualité dun expert canadien (Dominic Cantin, expert en aurores boréales) Lieux de recherche : Internet, Museum dHistoire naturelle, PBI, Cité des Sciences Problèmes : phénomène peu connu en France, donc pas de corpus varié. Beaucoup de documentations en anglais, peu en français Beaucoup de documents didactiques car phénomène peu connu (surtout en français) ou documents très scientifiques pas toujours faciles à comprendre La plupart des documents trouvés provienent dInternet, particulièrement de sites canadiens Problème de vocabulaire

40 21/02/2005 LES FICHES TERMINOLOGIQUES Difficultés dans le choix des termes pour le dictionnaire Difficultés pour trouver des contextes et des collocations en français pour certains termes Nombreux contextes et collocations en anglais, corpus varié Difficultés pour rédiger les définitions, surtout en français

41 21/02/2005 Vocabulaire varié : informatique scientifique mathématique Domaine peu connu, donc peu de corpus pour la modélisation. Tournure de certaines phrases ou expressions qui reviennent régulièrement difficiles à rendre en français Ex : a uniformly distributed random number in the interval [0..1]. DIFFICULTES DE TRADUCTION

42 21/02/2005 PASSAGE DE TRADUCTION Precipitation of Electron Beams The electrons are randomly deflected after colliding with the atoms of the atmosphere. These deflections play an important role in the dynamic and stochastic nature of the auroral displays, and hence they are taken into account in our simulations. We consider the deflection points as emission points, and they are used to determine the spectral and intensity variations of the modeled auroral displays. The tracking of each electron beam starts with the computation of the starting points described in the previous section. The electron beams velocity vector,, is defined as the overall direction of progression of the particle during its spiralling descending motion (Figure 3). The angle between the electrons velocity vector and the geomagnetic field vector is called the pitch angle,. A loss cone of pitch angles is bounded at an altitude h by an angle D (Figure 12a). This angle is given by an adiabatic invariant, which takes into account the ratio between the strength of at h and at an altitude of 100km (the auroral lower border). Précipitation des faisceaux délectrons Les électrons subissent une déviation aléatoire après être entré en collision avec les atomes de latmosphère. Ces déviations jouent un rôle important dans la nature dynamique et stochastique des phénomènes auroraux. Cest pourquoi nous les prenons en compte dans nos simulations. Nous considérons que les points de déviation sont des points démission et nous les utilisons pour déterminer les variations dintensité lumineuse des phénomènes auroraux modélisés. Lalignement de chaque faisceau délectron commence par le calcul informatisé des points de départ décrits dans le chapitre précédent. Le vecteur vitesse du faisceau délectron,, est défini comme étant la direction principale de la progression de la particule pendant son mouvement descendant qui décrit une spirale (figure 3). Langle entre le vecteur vitesse de lélectron et le vecteur du champ géomagnétiqueest appelé langle dattaque,. Un « cône de perte » dangles dattaque est lié à une altitude h par un angle D (figure 12a). Cet angle est donné par un invariant adiabatique qui prend en compte le ratio entre la force deà laltitude h et à une altitude de 100km (bordure inférieure de laurore).

43 21/02/2005 Electrons with D are in the loss cone and are precipitated (lost) into the atmosphere. The boundaries of this loss cone are somewhat diffuse ( D 2 – 3°), since the value of D decreases with altitude.22 The length of the path is given by a parameter L which is associated with the height chosen for the modelled auroral display. As mention earlier, it assumes typical values around 20–30km for arcs and bands, and around 70–100km for draperies. Each path is simulated incrementally, through the vertical displacement t such that tnew = told + (dt ξ2), where ξ2 is a uniformly distributed random number in the interval [0..1]. The use of this random displacement is consistent with the spatial inhomogeneity of auroral electrons.23 The vertical threshold dt is an input parameter which depends on the initial energy of the electrons. For instance, on average an electron with 10 keV (60,000 km/s) can collide 300 times before being brought to a halt at an altitude of about 100km above the ground.4 In this case, since we assume that t Є [0..1], we could use dt = 1/300. Des électrons avec D sont dans le cône de perte et sont précipités (« perdus ») dans latmosphère. Les frontières de ce cône de perte sont quelque peu diffuses ( D 2 – 3°), puisque la valeur de D diminue avec laltitude. La longueur de la trajectoire est obtenue avec un paramètre L qui est associé à la hauteur choisie pour le phénomène auroral modélisé. Comme nous lavons mentionné plus haut, cela suppose des valeurs typiques autour de 20 à 30 km pour les arcs et les bandes, et autour de 70 à 100 km pour les draperies. Chaque trajectoire est simulée par incrément, à travers le déplacement vertical t, si bien que tnew = told + (dt ξ2), où ξ2 est un nombre aléatoire à répartition uniforme dans lintervalle [0..1]. Lutilisation de ce déplacement aléatoire est compatible avec linhomogénéité spatiale des électrons auroraux. Le seuil vertical dt est un paramètre dentrée qui dépend de lénergie initiale des électrons. Par exemple, en moyenne un électron avec 10 KeV (10 kiloélectron volt, soit km/s) peut entrer en collision 300 fois avant dêtre arrêté à une altitude de 100 km au-dessus du sol. Dans ce cas, puisque nous estimons que t Є [0..1], nous pourrions utiliser la formule dt = 1/300. PASSAGE DE TRADUCTION (suite)

44 21/02/2005 CE QUIL RESTE A FAIRE Continuer la traduction du texte Continuer à chercher du corpus sur la modélisation et la simulation par ordinateur Envoyer des définitions à lexpert Chercher plus de contextes pour les fiches terminologiques


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