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II – Le champ d’onde électromagnétique

 

Une des premières tâches d’interprétation des données a été de vérifier le bien-fondé du principe de mesures et de la méthode employée. Concernant la méthode, il fallait valider la technique nouvelle de mesure du champ électrique par le système du dipôle double-sphères, technique qui n’avait été testée que lors d’expériences préliminaires sur fusées-sondes.
Concernant le principe de mesure, il fallait vérifier la théorie magnéto-ionique à travers de la consistance entre les divers paramètres de l’onde et ceux du plasma.

 

Figure 2 – Les caractéristiques de l’onde TBF

 

 

III – La zone proche de l’émetteur

Deux effets caractérisent la pénétration des ondes TBF provenant de l'émetteur au sol à travers la basse ionosphère : l’absorption et la réfraction. Conformément aux prévisions d’une modélisation effectuée avant le lancement, l’absorption dans les basses couches de l’ionosphère s’est révélée très sensible à l’anisotropie du milieu c’est à dire à l’orientation du vecteur d’onde incident par rapport au champ magnétique terrestre.

Figure 3 – Le champ TBF mesuré dans la zone proche de l’émetteur

Ce phénomène se traduit par une absorption plus faible et donc une amplitude du champ plus forte au sud de l’émetteur qu’au nord. Dans un milieu stratifié horizontalement, et à cause de la forte réfraction, le vecteur d’onde observé dans l’ionosphère supérieure devrait être toujours proche de la verticale, quelque soit l’angle d’incidence en dessous de l’ionosphère.

Cependant, les gradients horizontaux de la densité sont responsables d’écarts notables à la verticalité.En effet, dans l'ionosphère supérieure (au dessus du maximum de densité de la couche F), les directions des normales d'ondes montantes sont instables, c'est à dire qu'un faible gradient horizontal peut modifier fortement ces directions.

 

Figure 4 – La défocalisation des ondes par des gradients horizontaux de densité

 

 

Cet effet est particulièrement sensible aux latitudes d’environ 60° où des gradients horizontaux de densité importants sont associés à la zone de transition entre le régime de co-rotation et le régime de convection dans la circulation du plasma de la magnétosphère.
A basse latitude, dans la zone tropicale d’importants gradients déstabilisants ont également été observés qui sont associés à l’effet de « fontaine équatoriale » , le plasma subissant un mouvement ascendant à l’équateur pour retomber au niveau des tropiques. Enfin des études statistiques ont mis en évidence les gradients Est-Ouest existant au lever et au coucher du soleil, ainsi que l'évolution des gradients Nord-Sud entre le jour et la nuit et en fonction de la saison.

 

 

 

 

 

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