Contribution a l'étude de l'absorption ionosphérique sur une fréquence fixe

C O N T R I B U T I O N A L ' I ~ T U D E D E L ' A B S O R P T I O N I O N O S P H ~ R I Q U E

S U R U N E F R I ~ Q U E N C E F I X E *

par Genevieve P I L I , E T Docteur ~s sciences physiques,

Ing+nieur contractuel **

SOMMAIRE. - - Apr~s a~oir rappelJ les [ormules de la thgorie magngto-ionique qui seront ngcessaires it l' interprgtation des rgsultats expJrimentaux, et discutd des conditions clans lesquelles elles sont applicables, l'auteur expose le principe de la me.~ure de l'absorption par l'Jtude de l'amplitude des signaux rJfldchis par l' ionosphJre, en incidence r Ce dernier conduit it deux mgthodes dil~Jrentes pour ~r l'absorption, it partir d'un m~me ensemble de mesures expJrimentales. L'appareillage est rapidement d~crit ( gmetteur d' impulsions sur 3,4 MHz). Il comporte un discriminateur permettant d' iliminer la composante extraordinaire de l'onde. Les rJsultats expdrimentaux sont ensuite analys~s. L'auteur arrive it la conclusion suivante : l'absorption dolt $tre J~aluge en comparant l'amplitude des Jchos du premier ordre it la ~,aleur ] o qu'aurait eu cette amplitude si la rgflexion s'dtait effectuJe en l'absence d'absorption it la hauteur standard h o. Les courbes de variation diurne mettent en :r que l'absorption prgsente des fluctuations irr@uli~res, de plusieurs dB, d'un quart d'heure t't l'autre. Les courbes mensuelles prdsentent, pour une heure donnJe, une /orte dispersion des valeurs expgrimentales indir dues ~ des ~,ariations importantes de l'absorption d'un /our it l'autre. La courbe de ~,ariation saisonnidre de l'absorption mgdiane mensuelle /air ressortir un net maximum pendant les mois d'dtj et un min imum en hirer. Elle permet Jgalement de constater que l'absorption augmente a~ec l'acti~,itJ solaire. La ~,ariation saisonniJre des ~,aleurs de l'absorption mesur~es pour une ~,aleur constante de l'angle z~!nithal solaire (cos Z = 0,3) met en J~idence l'(~ anomalie d'hi~er ~, l'absorption, en hieer, gtant nettement plus [orte qu'en Jtg, pour une m$me valeur de cos X. L'auteur tente de sdparer les contributions de l'absorption dg~,iative et non-dgr en utilisant une mgthode proposge pat" K. Bibl et K. Ra~ver. Le dernier chapitre est consacrJ it l'Jtude

des fluctuations rapides de l'amplitude des gchos du premier ordre.

PLAN. - - I n t r o d u c t i o n - - I. R a p p e l e t d i s c u s s i o n d e s [ o r m u l c s t h d o r i q u e s c o n c e r n a n t l ' a b s o r p t i o n i o n o - s p h d r i q u e . - - 1. DJfinition du coefficient de r~flexion apparent. - - 2. Formules de la th~orie magn~to-ionique. - - 3. Approximations quasi-longitudinale et quasi-transc, ersale. .-- 4. Formules utilisdes. - - 5. Absorption dJ~,ia- tire et non-dduiati~e. - - II. P r i n c i p e d e s m e s u r e s . - - 1. Introduction. - - 2. AttJnuation de distance. - - 3. Principe de la comparaison de l'amplitude des Jchos de di~grents ordres. - - 4. Coefficient de rJflexion du sol. - - 5. Focalisations. - - 6. Dif[usion et rJflexions partieUes. - - lII . A p p a r e i l l a g e . - - 1. GgnJralitJs. - - 2. Description de l'appareillage. - - 3. Stabilitd de l'appareillage. - - Iu P r o c e s s u s s u i v i p o u r ef[ectue~, les mesu~ 'e s . - - 1. Enregistrement. - - 2. D@ouillement. - - 3. Symboles qualificati#. - - V . ~ t u d e d e s ~'dsultats e x p d r i - mentauac . - - 1. ]~tude de la constante de l'appareiUage Io. - - 2. Comparaison des ~,aleurs de l'absorption obtenues par les deux mJthodes. - - 3. l~tude du dgsaccord entre les deux procJdgs de mesure de l'absorption. - - 4. Analyse des valeurs expgrimentales de l'absorption globale. ~-- 5. Essai de sgparation de l'absorption s~lectir et non- sglecti~e par ta m~thode de K. Bibt et K. Ra~,er, --- VI. t~ tude d e s f l u c t u a t i o n s r a p i d e s d e l ' a m p l i t u d e d e s dchos . - - ~. Introduction. ---'2. Ddfinition d'un indice de fluctuation I. - - 3 . ~tude de l'indice de fluctuation mogen mensuel I~. --- 4. Variation diurne de l'indice de fluctuation I. - - 5. Comparaison des fluctuations de l'amplitude des :ch,,.~, (r:fl~chis sur I . r:gion F) et de l'agitation magndtique. - - VII. R d s u m d e t conc lus ion .

Bib l io .qraphie .

INTRODUCTION

D~s les prcmi~==rcs 6tudes de l ' ionosph6re par impulsions radio61cctriqucs r6fl6chies par les couches ionis6es, diverses th6ories ont 61:6 avanc6es pour expliquer lcs variat ions d 'ampl i tude des 6chos re+us.

Puisque l 'onde t raverse un milieu ionis6 avan t de rencontrer tin nivean o~ la densit6 61ectronique est suffisante pour la r6fl6chir, la d;minut ion du coefficient de r6flexion dolt gtre caus6e par absorpt ion dans ce milieu ionis6, et on a cherch6 "h loealiser le niveau auquel se produit le ph6nom~nc.

En 1928, E. V. APPLETON et ,l. A. RATCLIFIVE [1] ont effectu6 des mesures de l ' intensit6 d '@hos re~us

h des distances diff6rentes apr6s r6flexion sur la r6gion E. Ils ont d ' abord suppos6 que l ' absorpt ion se produisai t dans la part ie inf6rieure de la r6gion E, au-dessous du niveau de r6flexion, et ils ont 6tudi6 th6or iquement le cas de divers gradients vcr t icaux d' ionisation. Les r6suhats exp6r imentaux ne concor- dant pas avec les calculs, ils ont ~uppos6 l 'existence d 'une rSgion absorbante ne t t ement au-dessous ]a r6gio. E et ils ont nomin6 cette r6gion: ~< Rb.- g io . D >>, en no tan t qu'il 6tait toutefois possible q u ' . n e par t ie de l 'absorpt ion se produise au sommet de la trajectoire. Ils proposaient d 'appeler cet te der- nitre absorpt ion <c absorpt ion dans la r6gion r6fl6- chissante ~> pour la distinguer de 1'<< absorpt ion dans la r6gion D ~>.

* Th6se du doc/orat ;~s sciences physiques soutenue le 1l juin t9~;0 devanl la Facult6 des Sciences de Paris. ** All C. N. E. T., r I,mOSlAd've.

- - 157

2/28

Dans un article th6orique, tt. G. BOOKER [2] a montr6 de son c6t6 qu'il 6tait possible qu'une att6- nuation se produise dans une r6gion off l'indice de r6fraction est peu diff6rent de l'unit6. (Cette r6gion correspond h la r6gion D d'AePLETON dans le cas d'ondes r6fl6chies par la couche E.)

De nombreuses 6tudes [3], [4] ont ensuite 6t6 faites concernant les ondes r6fl6chies par la r6giori F, t an t en incidence verticale qu'en incidence oblique, et l 'absorption avait 6t6 attribu6e h leur passage travers la r6gion E.

F. T. FARMER et J. A. I~ATCLIFFE [5] on t effectu6 des exp6riences qui confirment l 'bypoth~se de l'existence de la r6gion D. Ils o~t constat6 une forte aug- mentation du coefficient de r6fiexion dans les heures de la soir6e et ont attribu6 ce ph6nom~ne h la di- minution de l 'absorption dans la r6gion D aux heures voisines du coucher du soleil.

A la mgme 6poque, D. F. MAnTVN [6], se basant sur ses propres r6sultats exp6rimentaux, n 'admet- tait pas l 'hypoth~se de l'existence d'une telle r6gion. I1 prenait en consid6ration la variation de la fr6- quenee des chocs avec l 'alt i tude et essayait d'expliquer ses observations en fonction de diff,- rents types de gradients verticaux d'ionisation. I1 trouvait alors que ses r6sultats s 'expliquaient par une absorption ~( s61ective )) dans une r6gion E dans laquelle le gradient d'ionisation ob6it h une loi exponentielle.

Cependant les mesures plus r6centes, effectu6es en diff6rentes stations, ont confirm6 que l 'absorption se produit, du moins partiellement, dans une r6gion ionis6e dont l 'al t i tude est inf6rieure h celle de la r6gion E, identifiable h la r6gion D dont nous avons parl6 pr6c6demment.

La connaissance des variations de l 'absorption subie par les ondes 61ectromagn6tiques au cours de leur propagation pr6sente un grand int6r~t, t an t pour les radio61ectriciens, puisqu'elle d6termine les conditions n6cessaires h l '6tablissement de communications sur ondes courtes, que pour les g6ophysi- ciens qui s'int6ressent aux propri6t6s de l'ionosph~re.

Cette absorption ionosph6rique peut ~tre 6tudi6e par diff6rents proc6d6s parmi lesquels celui qui consiste h 6tudier les variations d 'ampli tude des signaux r6fl6chis par l'ionosph~re.

Signalons 6galement que, depuis la d6couverte de l'existence d'ondes radio-61ectriques extra-terrestres, la mise en oeuvre de nouvelles techniques a permis de mesurer l 'absorption subie par ces ondes au cours de leur travers6e de l'ionosph~re [7], [8].

Enfin. la fr6quence minimum ((( f-min ))), pour laquelle on observe des 6chos dans les sondages clas- siques, en incidence verticale, peut etre utilis6e comme un indice de l 'absorption. Toutefois, l'observation de la (( f-min )) indique surtout les variations les plus fortes de l 'absorption, car il est difficile d'6talonner les enregistrements d'une ionosonde de telle sorte que la mesure quanti tat ive de petites variations de l 'absorption soit possible avec suffisamment de pr6cision.

G. PILLET [ANNALES DES TI~LI~COMMUNICATION$

Des mesures syst6matiques de l 'absorption ionos- ph6rique par l '6tude des variations d 'amplltude des signaux r6fl6chis par l'ionosph6re ont 6t6 entreprises dans plusieurs pays, sur diff6rentes fr6quences, et les r6sultats de certaines p6riodes de inesures ont d6jh 6t6 analys6s dans plusieurs publications.

K. RAWER [9] a compar6 les r6sultats des mesures effectu6es, sur diff6rentes fr6quences, h Slough et Fribourg, pendant la p6riode 1934-1947.

E. V. APPLETON et W. R. PIGGOTT [J_0] ont 6tudi6 les valeurs de l 'absorption obtenues, h midi, "h Slough, sur 4 MHz, au eours d 'un cycle solaire (1935- 1952).

W. J. G. BEYNON et K. DAvIEs [11] out analys6 les variations diurnc et saisonnib~re de l 'absorption mesur6e "h Swansea, sur 2 MHz, d'octobre 1950 h aofit t951. Puis ils ont compar6 [12] les r6sultats obtenus h Swansea h ceux de Slough.

K. DAvtEs et E. L. HAGG [13] ont rendu compte des mesures effectu6es sur 2 MHz, h Prince Rupert (au voisinage de la zone aurorale) d'avril 1949 "h mars 1950.

P. J . E. PEEBLES [i~] a 6tudi6 les r6sultats obtenus sur 2 MHz h Churchill et Baker Lake (au voisinage de la r6gion d'occurrence maximum des aurores visibles) pour la p6riode de mai 1955 h juillet 1956.

F. DE[-OBEAU et K. $ucnY [15] ont expos6 les r6sultats des mesures effectu6es h Dakar, sur des fr6quences variables, de juin 1951 h d6cembre 1954.

S. N. MITRA et S. C. MAZUMDAR [161 ont 6tudid les variations de l 'absorptlon mesur6e h Delhi, sur 5 MHz, de juin 1954 h d6cembre 1955.

(Nous ne donnerons pas ici une nomenclature des t ravaux plus r6cents encore concernant rabsorp- tion ionosph6rique, ceux-ci seront cit6s au cours des chapitres qui vont suivre.)

A l'occasion de l'Ann6e G6ophysique Internatio- nale, une soixantaine de stations ont entrepris des mesures, sulvant un programme commun, afin d'6tudier les variations g6ographiques de l'absorption sur une 6chelle mondiale.

Pour la plupart des t ravaux que nous venons de citer, la technique utilis6e consistait h pointer visuel- lement, sur un oscillographe cathodique, l 'amplitude instantan6e des 6chos. Les mesures, pour chacune des fr6quences, ne portaient alors que sur un intervalle de temps limit6 et n '6taient effectu6es que quelques fois par jour.

II a dt6 jug6 int6ressant de faire une 6tude plus d6taill6e de l 'absorption, en se l imitant h une seule fr6quence, mais avec un dispositif d 'enregistrement de l 'amplitude des 6chos, qui permettai t d'obtenir des mesures beaucoup plus longues et plus d6tail- ]6es.

Le pr6sent travail rend compte des mesures exp6- rimentales entreprises h Domont sur la fr6quence de 3,4 MHz, en 1955 sous la direction de R. P. Lejay, Directeur du Bureau Ionosph6rique Frane.ais, et poursuivies au Groupe Ionosph6re du C. N. E. T.

158 - -

t. 15, n ~ 7-8, 1960] CONTRIBUTION A L 'ETUDE DE L'ABSORPTION IONOSPlII~RIQUE 3/28

CHAPlTRE I

R A P P E L E T D I S C U S S I O N D E S F O B M U L E S T H ~ O R I Q U E S

G O N G E B N A N T L ' A B S O B P T I O N I O N O S P H ~ . R I Q U E

Pour expliquer ]es ph(mom~nes d 'a t t6nuat ion des ondes radio~lectriques, il est essentiel de connaltre le m6eanisme de lcur propagation dans les r6gions ionis6es tie la haute atmosph6re. En premier lieu, nous ferons donc un bref expos6 des r(:sultats de la thb~orie n|agn6to-ionique, de laqtwHe sont tir6es toutes ]es fornmles qui ont b~t6 utilishes pour inter- pr6ter les r6sultats exp6rimentaux.

Rappelons d 'abord quelques d6iinitions, ainsi que les notat ions g6n6ralement adopt6es dans les (%roles de l 'absorption ion.sphb~rique.

I . D ~ F I N I T I O N D U ~ O E F F I G I E N T

DE R ~ F L E X I O N A P P A I ~ E N T ~.

Si l'on al)l)e]le (< absorl)tion tt~lalc )) o,! (( globale )) l 'ensemble des pertes d'6nergie subies par ]'onde au eours de sa propagation, on d6finit un coefficient de r:fle:rion apparent

9 = E[Emo,

E 6tant l 'amplitude de ]'onde r6fl6chie une fols par ] 'ionosphere cn pr6senee d 'ahsorption, et Era0 celle de l 'onde r6fl6chie 5 la m~,me hauteur en l 'absenee d'al)sorptlon.

I1 est bien connu que les vecteurs 61cctrique et magn6tiquc d 'unc onde sinuso~clale et plane ob6issent h la loi g6u6rale :

A = A o elt~ e - x z

oh • repr6sent, e l 'a t t6nuation subie par l 'onde liar unit6 de longueur x du pareours.

On aura alors line d6finition gbni, ralc du coefficient de ri~flexion apparent ? :

(~) �9 p = 6-/~.,~.

Pour pouw~ir l '6val .er , il faut eonnaltre la valeur de • en ebaque point du lmrcours.

2. F O R M U L E S DE LA T H ~ O R I E M A G N ~ T O - I O N I Q U E .

La thi~orie magn6to-ionique [17] conduit h une formule colnpliqu6e pol,r le coetlicient d 'absorptiou si l 'on t ient compte h la fois de I'effet du champ magn6tique terrestre et de l 'influence des chocs entre 61ectrons et lnol6cules neutres.

Nous allons voir que, pour les calculs pratiques, on est amen6 h utiliser des formules simplifi6es.

Dans lc eas le plus g6n6ral, la for,m,le qui exprime la constatfl:e di6leetriqne eomplexe z l)CUt se met t re

sous la forme suivante (en utilisant les unit6s du syst~me MKSA rationalis6 :

X

1 - i z - , ~ / ~ ( I - X - l Z ) ~ r + y ~ / ~ ( l - x - i z ) :

Les signes -~- et - - correspondent respect lvement aux rayons ordinaire et extraordin:aire, car on sait que [e champ magu6tique rend hir6friugent le mi- lleu ionis6 de propagation.

Dans cette formule (2),

X ~ N : 1 % rnto~, Y - t o M t o , Z - v / t o ,

Y , / , = Y sin 0, Yt = Y cos 0,

% est ]a eonstante di61eetrique du vide, {zest l'indiee de r6fraction pour ]'oude de pulsa-

tion to et de fr6quence /, • est le coefficient d 'absorption (ou coefficient

(l 'att6mmtion) par unit6 de parcours, toll := 27:[U, /rl est la gyrofr6quence (en hertz

paI' seeonde). Elle varie avee la latitude. En France

/ , = /,2 Mltz, to , = e B [ m oh B est exprlm6 eu weber/m 2, N e s t la densit6 6Iectronique (en 61eetrons par mS), e cst la charge de l'61ectron ( ~ 1,602.10 -19

coulombs), m est la masse de l'61eetron ( = 9 , 0 i . t 0 -31 kg), 0 est l 'angle de la direction de propagation et du

champ magn&.ique terrest~e, est le nombre de ehoes subis par seeonde par

les 61ectrons, c est la vitesse tie la lumibre dans le vide

( = 3 . t 0 8 m/s). La polarisation Q de l 'onde est d6finie Q = h.lhv,

h, et h~ &ant les eomposantes du vecteur inagn6- tique de l 'onde

(3) O=y~, 4 ( ' 1 - - X - iZ) 2 + y ~ -

Y~" I" ~(~ - X - i Z )

Les signes -t- et - - devant le radical correspondent respeetivement, comme dans l '6quation (2) "~ la polarisation des ondes ordinaire et extraordinaire. Dans le eas le plus g6n6ral, la polarisation est ellip- tique et le sens de rotat ion du veeteur magn6tique est oppos6 pour l 'onde ordinaire et l 'onde extraordinaire.

Pour l 'ineidenee vertieale, on voit que la polarisation est eireulaire si Yf = 0 ear alors Q = :~ |.

Atin de s6parer les parties r@lle et imaginaire dans la formule (2), on pose

(4) ~ - (t~ - i~• ~ = '1 + ~ I ( U + i v ) ,

ee qul donne

t : - : • to~ = 1 + U l ( U 2 + v 2)

el 2[zc• = l : / (U2+ V2),

i59 - -

4/28

et on obtient, pour le coefficient d'absorption • :

(5) • = ~ . v p i x c ( V ~ + v~).

Les expressions de U et de V ne sont utitisables prat iquement que si l 'on fair certaines hypotheses permet tant de simplifier l'expression sous le radical de l '6quation (2).

3. A P P R O X I M A T I O N S Q U . ~ S I - L O N G I T U D I N A L E

E T Q U A S I - T I : t A N S V E B S A L E .

En g6n6ral, on utilise, pour les applications, les approximations quasi-longitudinale (Q. L.) et quasi- trans~,ersale (Q. T.). Nous allons voir rapidement quelle est leur signification physique.

D'apr~s la d6finition de H. G. BOOXER [2] l'approximation Q. L. est donn6e par la relation

(6) * ,'. 2 __ y d , yL << 1(t X - iZ)%

La polarisation des ondes est alors circulaire. L'approximation Q. T. est donn6e par la relation

(7) Y~I@~ > l( t - X --iZ)~].

La polarisation des ondes est alors lin6aire. Ces in6galit6s (6) et (7) peuvent s'6crire aussi

V (s) -~ \ ~ / ou ( i - x ) 2 + z~. ))

Pour une fr6quence donn6e, on volt que cette condition (8) ne d6pen d pas seulement de l'angle du champ magn6tique terrestre avec la direction de propagation, comme le sugg~re la d6nomination adopt6e, mais aussi des param~tres X et Z, c'est-h- dire de la densit6 61ectronique et du hombre de choes v. Dans certains eas on pourra donc dire, par exemple, que rapproximation Q. L. est valable, mgme si la direction de propagation est net tement diff6rente de celle du champ magn6tique terrestre, si certaines conditions physiques sont remplies par le milieu de propagation.

Cette appellation vient du fair que les courbes de variation de ix en fonction de X, pour les deux modes de propagation Q. L. et Q. T. ressemblent h celles obtenues dans le cas simple off les chocs sont n6glig6s et off 0 -~ 0 ~ (cas hmgitudinal) ou 0 = 90 ~ (cas transversal).

Quand l'onde se propage dans un nfilieu off la densit6 61ectronique crolt de fagon continue, la polarisation, circulaire h l'entr6e dans l'ionosph~re, varie aussi de fagon continue et devient lin6aire au niveau de r6flexion de la composante ordinaire. Le mode de propagation h consid6rer est alors le mode Q. L. dans les r6gions basses et le mode Q. T. au niveau de r6flexion. H. G. Boox~n signale que la zone de transition est suffisamment restreinte pour permettre de d6crire la propagation h l'aide des deux approximations Q. L. et Q. T. (saul pour des valeurs de 0 voisines de 90 ~ c'est-h-dire dans les r6gions 6quatoriales). Mais pour des calculs th6oriques pr6cis, il faudra 6vldemment faire un

G. P I L L E T [ANNALE$ DES TI~LftCOIilMLINIfATION$

calcul complet, sans utiliser les formules simplifi6es, dans la zone situ6e entre les r6gions de validit6 des deux approximations, comme l 'ont fMt E. AnGENCE, K. RAWER et K. SUCHY [ 1 8 ] .

Pour le cas de l 'absorption dans la r6gion D, D. L~PECmNSXY [191 donne, pour diff6rentes valeurs de 0, N et v, les valeurs de l 'absorption cal- cul6es avec les formules non simplifi6es.

l~tant donn6 que la r6flexion de la composante ordinaire s'effectue pour X = I h u n niveau off le nombre de chocs n'est pas trop 61ev6, la relation (8) devient r H sin 2 0/2 cos 0 >> ~ e t on constate qu'il est ators 16gitime d'utiliser l 'approximation Q. T. au niveau de r6flexion.

~. FOB1VIULES U T I L I S ~ . E S .

a) Cas de la propagat ion t ransversa le (0 = 90~

Lorsque la direction de propagation est perpen- diculaire h celle du champ magn6tique terrestre (c'est le cas de l'incidence verticale h l '6quateur magn6tique), les expressions U et V de l '6quation (5) deviennent, pour le rayon ordinaire [20] :

U = - - I I X , V = + '~loX ; et

t e 2 Nv (9) �9 • - ix 2r 0 m c (v 2 + r ~)

b) Cas de la p r o p a g a t i o n long i tud ina le (0 = 0o).

Les expressions de U et V deviennent alors :

u = - ( l / x ) (1 • ,~.1o~),

V = ,4toX ;

et on a pour le coefficient d'absorption

e '~ Nv (10) �9 • 2

c) P o u r une direct ion de propagat ion q u e l c o n q u e par rapport au champ magn6tique terrestre, de nombreux auteurs ont g6n6ralis6 la formule (10) pour une inclinaison 0 de la direction de propagation avec le champ magn6tique terrestre en posant

l e ~ Nv (1~) �9 •

[~2% mc ~2 + (6) :~ (o~) ~

a v e c r L ~ o) H c o s O.

En r6alit6, cette formule (11) n'est str lctement valable que dans les deux cas extr8mes off 0 = 90 ~ et 0 ---- 0 ~ pour lesquels on retrouve les formules (9) et (10).

I1 nous a paru int4ressant de voir, pour quelques cas particuiiers, la grandeur de l 'erreur commise en utilisant la formule (11) au lieu de l'expression exacte (5).

D. LEPECHINSKY [19] a 6valu6 num6riquement le coefficient • sans faire aucune approximation, pour diff6rentes valeurs des param~tres N, v e t co. pour la r6gion D dans laquelle on peut consid6rer que l'indice de r6fraction ix est tr~s voisin de l'unit6.

Nous avons 6valu6, pour l 'onde ordinaire, la valeur du coefficient • h l'aide de la formule appr~-

-- 160 --

t. 15, v ~ 7-8, 1960] CONTRIBUTION A L'ETUDE DE L

ch6e (11), pour diff6rentes fr6quenees (1,2 --- 2,4 et 3,6 Mttz) et pour les valeurs N - - 10 3 el/e,n 3 c t v = i0 ~ par seconde. Le tab leau suivant donne la cornparaison des r6sultats ainsi obtenus avec lcs valeurs exactcs :

VALI~.UR VALEUIt. APPnocII~E EXACTE

2,0 dB/km 2,25 dB/km 1 , 5 6 - - '1,61 - -

1 , 0 1 - - 1 , 1 2 - -

0,8~ -- 0,84 -- 0,57 -- 0,62 -- 0,48 -- 0,50 --

l 0 = 60 ~ I = l , 2 M l l z 0 30 ~

/ = 2 , 4 Mt[zl00 = 3 0 ~ 60 ~

/ f f i 3 ,6Ml lz l00 = 3 0 ~ 600

L 'cxamen de ce tablea,t montre q u e l 'util isatiml de la formule (Jl) int rodui t une errcur syst6matiq, ,e, non n6gligcable si on recherche une certaine pr6- cision, et d ' au t an t plus grande que la fr6quence ,te t ravai l est plus voisine de ]a gyro-fr6quence et que les conditions de propagat ion sont plus 61oign6es du cas de la propagat ion purement longitudinalc.

5. ABSORPTION D~.VIATIVE ET NON-D~.VIATIVE.

Pour 6valuer l ' absorpt ion subie par une ondc au cours de sa propagation, il faut donc int6grer la quant i t6 • tout le long du parcours ce qui implique la connaissanc< en chaque point du tra/et, de l 'indice de r6fraction t~, de la densit6 61ectronique N e t de la fr6quence des chocs ~.

On d6compose en g6n6ral le probl6me en deux parties, en consid6rant successivement deux types de r6gions, suivant que l 'indice de r6fraction t_~ est voisin de l 'unit6 ou, at, contraire, variable. On est ainsi conduit h 6tudier :

a) l'absorption dans une r@ion non-d&iati~,e, dans laquelle l 'indiee de r6fraetion est voisin de l 'unit6 et le parcours rectiligne, et dans laquelle on peut consid6rer que l ' approx ima t ion quasi- longitudinale (Q. L.) est valable ;

b) l'absorption dans une r@ion d&iative, dans laquelle l 'indice de r6fraction est variable, ce qui entralne une d6viation de la t rajeetoire en incidence oblique, et le processus de (( r6flexion )), et dans laquelle on consid6rera que l ' approx imat ion Q. T. est valable pour les fr6quences suMsamment 61ev6es que nous utilisons, aux lati tudes moyennes.

a) Absorption non-d6viative.

Lorsque l'indice de r~fi'action demeure tr& ~oisin de l'unitg, l 'expression ( i t ) se simplifie et on utilise g6n6ralement la formule approeh6e

e 2 1~7V 02) �9 •

2% ,no ~ + (~ ~ ~OL) ~

Lorsquc ~2 << co2 (ce qui implique que l 'on utilise une fr6quenee assez 61ev6e), l 'expression ci-dessus se simplifie encore et on constate que, pour une fr6quenee donn6e, l ' absorpt ion non-d6viat ive peut fitre consid6r6e eomme proportionnelle h Nv.

On peut dire 6galement que, dans un domaine

'ABSORPTION IONOSPHERIQUE 5 / 2 8

oh lc produit Nv est p ra t iquement constant, l 'absorption non-d6viative, pour des fr6quences diff6- rentes, variera en fonct,ion de i l ( / • ~.

Pour pouvoir effcctuer les calculs, il faut dune connaltrc la r6part i t ion de la densit6 61ectronique cn foncdon de l 'a l t i tude ainsi que la loi de var ia t ion du nonibrc de chocs.

Cas d'une r6gion simple de Chapman. l,e premier calcul de ce genre a 6t6 effectu6 par

Q. J. ]~]I,IAS [21] pU]S S. CHAPMAN [22]. Ce dernier a 6tabli , ue th6orie de la format ion des couclms ionis6es sous l 'effet du r ayonnemen t ultra-violet solaire cn tenant compte des variat ions diurne et saisonni6rc de l 'angle d'incidence de cette radia t ion sur une r6gion gazeuse dour la denslt6 dimiuue expo- nenticl lement avec I 'alt i tude. I1 fair 6galement l 'hypothbse que la fr6quence des chocs diminue expo- nentiel lement avec l 'a l t i tude et il considbre une at- mosphbre isothernle.

I1 obtient ainsi une r6parti t iou dc l ' ionisat ion donn6e par la formule connue :

E. V. APPLETON [23] a 6tudi6 l ' absorpt ion subie par une onde t r ave rsan t une telle r6gion et appliqu6 les r6sultats de ses calculs au cas d 'une onde r6fl6chie par la r6gion F aprbs travers6e aller et re tour de la r6gion E. A la date h laquelle cet article a paru, la preuve exp6rimentale de l 'existence de la r6gion D n '6tai t pas encore faite. Le calcul est cependant toujours valable si nous assimilons, en premibre approximat ion , la r6gion D h ia part ie inf6rieure de la couche de Chapman envisag6e.

J. E. BEST et J. A. I~ATCL,FFE [2~] ont 6galement suppos6 que l 'absorpt ion se produisai t dar~s une r6gion E du type Chapman.

On arrive alors h l 'expression de la va leur de l 'absorpt ion subie par l 'onde au cours de son t ra je t aller et re tour :

e 2 N 0 V 0 H (13) -- Log p = 4,13 ,.,cos 3/2 Z

off N 0 est la densit6 61ectronique au niveau de m a x i m u m d' ionisation et v 0 le nombre de chocs "~ ce m6me niveau, lorsque l 'angle z6nithal solaire Z est nul.

Nous avons refait compl~tement ce calcul dans lequel certaines simplifications ava ient 6t6 faites et nous avons trouv6, en 6valuant la limite sup& rieure du te rme n6glig6 par les auteurs, que, si on ne veut pas commet t re une erreur sup6rieure h 10 ~o, il faut que la relation ( / -4 - /L )>> 2v0 soit v6rifi6e.

La formule (i3) n 'es t done valable que pour des fr6cfuences assez 61ev6es.

D'ail leurs les r6sultats exp6r imentaux ont montr6 que la loi en cos a/2 Z n '6tai t g6n6ralement pas v6ri- fi6e. Remarquons que l ' exposan t 3/2 n ' appa ra l t que dans le cas de l 'hypothSse d 'une a tmosphbre iso- therme. M. NICOLET et L. B o s s y [25] ont montr6

-- 16i --

6/28

th6oriquement que l 'exposant de cos Z variait selon la loi adopt6e pour la variation de la temp6rature et pour. la r6p6tition verticale des diff6rents consti- tuants de l'ionosph6re. J. A. GL~.DHILL et M. E. SZENnREI [26] ont 6tudi6 6galement la th6orie de la formation des couches ionis6es avec l 'hypoth~se dc la temp6rature variant lin~airement en fonction de l 'altitude.

b) A b s o r p t i o n d f iv ia t ive .

i) Pour les r6gions de l'ionosph6re oh ~ est variable, c'est-h-dire au voisinage du ni~eau de rdflexion, ou h la travers6e d'une r6gion fortemcnt ionis6e, on se trouve dans le cas de l 'absorption ddviati~,e (ou s61ective) et le calcul de l 'absorption implique alors, comme nous l 'avons dit, la connaissance pr6alable de F e n chaque point du trajct.

Dans ]a pratique, si la fr6quence de travail est suffisamment 61ev+e, on peut admettre (~2 >> ,j2 et la formule (9) devient, pour le rayon ordinaire :

'1 e" Nv (16) �9 • = - 2r mc6) 2"

Si l'on n6glige l'intluence du chanq) magn6tique terrestre, on a la [ormule de SELLMEIER

t~ ~ ~ 1 - - N . : /% m(o".

et l '6quation (14) devient

• = v(l - F~)12,~, soit

(15) �9 • - ~ .

La fr6qucncc (( de plasma )) h un uivcau donn6 est donn6e par la relation :

( I (~) o..,~ .: : V : l % ,,,,

La relation (14) pcut donc s'6crirc

(17) x =: (v12~.)(o~lo:). Sous cette forme, on so rend compte que lc cocf-

tlcient d'absorption augmente lorsque ~t diminuc, e'est-h-dire lorsqu'on approche du niveau de r6fle- xion. Le facteur (e~/r 2) augmente aussi car la fr6- quence de plasma crolt lorsque l 'ionisation augmente et f • sera d ' au tan t plus grand que la couche ionis6e sera plus 6paissc et que l'ondc y p6n6trera plus profond6ment. Cc que l'on t radui t g6n6ralement cn disant que le coefficient de rdflexlon de la couche dcvicnt alors moins ben.

ii) Ind6pendamment de l 'absorption d6viativc qui se produit au voisinage du niveau de r6flexion, il faut noter qu'une absorption ddr e particuli#re- ment importante se produit lorsque la /rJquence de tra~,ail de~,ient ~,olsine de la /rdquence critique de la couche.

En effet, si l'on se donne un profil d'ionisation, parabolique par exemple (fig. 1), on peut consid6rer la couche ionosph6rique comme form6e de tranches d'6paisseur dh, de densit6 N constante, et off par

G. PILLET [ANNALEs DES TI~L~COMMUNICATIONS

cons6quent la fr6quence de plasma sera constante. Pour chacune de ces tranches, la formule (17) est

applicable et l 'absorption totale f x . d s peut s'6crire

h

LF

/ x

x

) l"It~. 1 . - Protil d'ionisation parabolique.

1 ~ Si la fr6qucnce tie travail est in/drieure ~t la /rdquence critique de la touche, elle se r6fl6chira 'h un niveau inf6rieur h celui du nlaxinmm d'ionisation et subira, h la travers6e des couches 616mcntaires sous-jacentes, (tile absorption relativement faible car la fr6quence utilis6e sera tr~s sup6rieure h la fr6- quencc de ldasnm de cos tranehcs, ct le faetcur (r162 sera faiblc. De plus, l'indice de r6fraction F sera voisin de l 'unit6 sur la plus grande partie du trajet.

2 ~ Au contraire, si ]a fr6quence de travail cst ~,oisiue de la /r~quence critique, la r6tlexion aura lieu dans une r6gion voisinc du maximum d'ionisatiou oh le gradient dN/dh sera tr6s faible, cc qui revieut h dire quc l'onde traversera un grand nombrc de tranches 616mentaires o~ (r162 sera tr~s voisin de l'unit6, donc ~ tr6s voisin de z6ro. L'int6grale f• prendra alors une valeur consid6rable.

On constate effectivemcnt sur les ionogrammes que, au voisinage de la fr6quence critique, la hauteur virtuelle h'-----fdh/iz dev-ient trSs grande et que, g6n6ralement, la trace de l'6cho disparalt par suite d 'une trSs forte absorption.

En r6alit6, l 'influence du champ magn6tiquc terrestrc nc dolt pas 5tre n6glig6e et la formulc du coefficient d' absorption devient alors tr6s compli~iuae.

l lemarquons 6galement que tous cos calculs sent bas6s sur l 'optique g6om6triquc, cc qui impliquc que les param6tres envisag6s varient peu sur une longueur d'onde. Au voisinage du point de r6llexion cette condition n'est plus v6rifi6e et la seule th6orie valable alors est celle de l 'optique ondulatoire.

E. AnGENGE, M. MAYOT et K. l:(hwsa [27] ont montr6 que les r6sultats obtenus avec l 'optique physique sent identiques h ceux de l 'optique g6o- m6trique, sauf au voisinage imm6diat de la fr6quence critique oh l 'optique g6om6trique donne une absorption infinie tandis que l 'optique physique donne une valeur finie.

162 - -

t . 1 5 , n ~ 7 - 8 , 1 9 6 0 ]

c) ]~tudes thfioriques concernant diff6rents m o - dules de couches ionospMriques .

CONTRIBUTION A L'I~TUDE DE L 'ABSORPTION IONOSPHI~RIQUE 7/28

Cette distinction entre absorption d6viativc et absorption non-d6viative est un peu artificielle et pour ealculer eorreetement l 'absorption subie par une onde au tours de sa propagation, il faut r6elle- ment int6grer f• tout le long du parcours, c'est-fi-dire de ~ = I ~ ~ ~_. 0. On salt en effet que, si l 'on t ient eompte de l'influence des chocs, ~ ne s'annule pas fi la r6flexion mais devient tr~s petit.

I1 est alors n6cessaire de se donner a priori un inod~le de couche, c'est-h-dire un profil d'ionisation et une loi de variation du nombre de chocs v e n fonction de l 'altitude.

De nombreux t ravaux th6oriques ont tent6 dc pr6eiser le probl6me, en consid6rant divers types de couches ionosph6riques. Nous en eitons quelques- u n s :

J. C. JAEGER [28] a 6tudi6 l 'absorption subie 'h la r6flexion ou fi la travers6e d'une couche de Chapman, en n6gligeant le champ magn6tique terrestre.

A. N. KAZANTZEV [29] a 6tudi6 divers modules de couches (triangulaire, c'est-~-dire o6 le gradient de la densit6 61ectronique est lin6aire jusqu"~ un maximmn, parabolique et du type Chapman) eu n6gligeant aussi le champ magn6tique terrestre. II fait remarquer que la valeur du coetticient d'absorption est d6termin6e, non par la valeur absolue dc l 'ionisation maximale, mais par le rapport de la fr6quence utilis6e 'h la fr6quence critique.

E. ARGENCE, M. MAYnT et K. PtAWER [27.[ , n t 6galement 6tudi6 divers modb.les de couches (parabolique, couche d'Epstein), avec diff6rentes lois dc variation de la temp6rature et du hombre de oboes.

K. BIBL et K. t~AVCER [30] Ollt 6valu6 l 'absorption s61ective dans la r6gion E (eas de la travers6e ct dc la r6flexion) en adoptant une loi de variation parabolique pour la densit6 61ectronique. Dans cet article sont donn6es des tables permet tant de cal- culer l 'absorption s61ective pour diff6rentes valeurs du rapport [~][, lorsqu'on adopte une loi de variation exponentielle pour lc hombre de choes.

P. POINCELOT [31] a 6tudi6 la question de ]a rd- tlexion des ondes sur l'ionosphbve h l'aide de la th6orie 61ectromagn6tique, en eonsid6rant une r6- partit ion lin6aire ou exponentielle de l'ionisation. 11 n6glige l'influence des ehocs et celle du champ magn6tique terrestre et obtient une CXl)ression du coetticient de r(~flexion de la couchc.

Dans un article suivant [32] il 6tudie la r6Ilexion sur un milieu stratifi6 dans lequel la densit6 61ec- tronique varie ]in6airement avec l 'ahi tude et il introduit l'influence des chocs.

Nous avons d'ailleurs utilis6 l'expression finale obtenue par P. POINCELOT [3~] pour 6valuer th6o- riquement l 'at t6nuation subie par des ondes de fr6quence 3,4 MHz, se r6fl6chissant au niveau de la r6gion E, en consid6rant diff6rents gradients d'ionisation. Cette formule t ient compte de l'absorption dans le milieu. Elle n6glige les r6flexions par-

tielles qui peuvent s'introduire par l 'optique physique et qui sont effectivement n6gligeables dans le cas consid6r6. On constate [33] que la perte d'6nergie due h la r6flexion dans une couche 6paisse peut, dans certains cas, gtre du mgme ordre de grandeur que la perte par absorption non-d6viative dans la r6- gion D.

J. l). WHITEHEAD [35] arrive 'h une conclusion analogue apr~s un calcul th6orique de l 'absorption subie dans une r6gion de Chapman (de fr6quence critique 3 MHz) par des ondes de fr6quence 2 et 4 MItz. II montre que, lorsqu'on t ient compte de l'influence du champ magn6tique terrestre, une proportion importante de l 'absorption totale est une absorption d6viative qui se produit au voisinage du sommet de la trajectoire de l'onde.

Nous pouvons r6sumer en constatant que, si l 'on veut tenir compte le plus possible des conditions physiques que les ondes rencontrent au cours de leur propagation, les expressions analytiques qui permettent l '6tude th6orique du probl6me sont compliqu6es. En pratique on utilise, pour l 'inter- prbtation des r6sultats exp6rimentaux, des formules tr~s simpliti6es. Mais il ne faut pas perdre de rue les hypotheses simplificatrices pos6es au d6part et par cons6quent le domaine de validit6 de ces fornlules.

CHAPITRE II

P R I N C I P E DES M E S U R E S

1. I N T R O D U C T I O N .

Nous avons remar(lu6 , au chapitre pr6c6dent, que, pour 6tudier l 'a t t6nuation • subie par une onde 61ectromagn6tique au cours de sa propagation, il 6tait commode d'exprimer Its mesures au moyen d 'un coefficient de rdflexion apparent P qui est 6gal au rapport de l 'amplitude E d'une onde r6fl6chic une fois par l'ionosph~rc (h une hauteur h') h l 'amplitude E~0 qui aurait 6t6 reCue dans les m~mes conditions, en l'absence d'absorI)tion.

Soit :

(Is) O - l';/E,,o.

NoIIs poscrons 20 loglo E = 1 ct dalls lc tcxte qui suit les lettres ma/uscules I repr&enleront tou/ours des ~,aleurs d'arnplitude exprim&s en ddcibels (au- dessus de I ~V/m).

En pratique, on 6value l 'absorption sous fornle d 'une attdnuation en d&ibels

(19) L = - - 20 log10 9.

La mesurc de l 'absorption implique done la ddter- ruination exp&imentale de ?.

Nous allons, dans ce chapitre, exposer le principe des deux mgthodes qu'il est possible d'utiliser pour d6terminer l 'absorption ionosph6rique en 6tudiant les variations d 'ampli tude d'impulsions r6fl6chies par l'ionosph~re, an incidence verticale :

a) l 'une de ces m6thodes consiste fi comparer

i63

8/28 l 'amplitude de l'6eho r6t16chi une fois sur l'ionos- ph6re, de jour, en pr6sence d'absorption, et l'6eho de mgme ordre, de nuit, alors que l 'absorption r6siduelle peut ~tre consid6r6e comme n6gligeable ;

b) l 'autre, '~ comparer les amplitudes d 'un 6eho r6fl6chi successivement une ct deux fois par l'io- nosph6re.

L 'at t6nuat ion globale subie par l'onde au cours de son trajet entre l '6metteur et le r6eepteur par l 'interm6diaire d'une r6flexion dans l'ionosph6re peut se d6composer en deux parties bien distinctes :

a) l 'at t6nuation de distance due h l'6panouisse- ment du front de l 'onde au cours de sa propagation,

b) l 'at t6nuation due h une perte d'6nergie par suite de la propagation de l'onde 61ectromagn6tique dans un milieu ionis6. L'onde communique une pattie de son 6nergie aux 61ectrons, qui la perdent par suite des chocs avec les mol6cules neutres, d'o6 d6gradation irr6versible de l'6nergie.

Nous avons vu que le facteur d'amortissement est proportionnel h Nv, et qu'il existe une r6gion 06 la fr6quence des chocs v est grande mais 06 les 61ec- trons sont peu nombreux (r6gion D) ; l 'onde la tra- verse sans que sa trajectoire soit d6vi6e ; elle y subit une absolTtion non-d~viative. Au contraire, au voisinage du niveau de r6flexion, o6 les 61ectrons sont nombreux, mais o6 les chocs ne le sont pas, l 'onde est d6vi6e et subit nne absorption d~viative.

Nous avons expos6 au chapitre pr6c6dent, la th6o- rie de ces deux ph6nom6nes et discut6 les formules qui en r6sultent.

Nous allons maintenant 6tudier plus en d6tail l 'a t t6nuation de distance et voir de quelle mani6re nous devrons en tenir compte pour l 'exploitation de nos mesures.

2. A T T i ~ . N U A T I O N D E D I S T A N C E .

a) G4n6ralit6s.

Avant de p6n6trer dans la r6gion ionis6e, l 'onde parcourt un certain t rajet rectiligne EA en espaee libre, avec la vitesse de la lumi6re dans le vide c (fig. 2).

8 8'

"1 I \R \R / ' / / / / / / / ' / / / / / /

G. P I L L E T [ANNALES DRS T~L~COr,~UNICATIONS

La perte d'6nergie subie par l 'onde au cours de cette propagation, dans un milieu non-ionis6, n'est due qu'h l '6panouissement du front de l 'onde, et l 'inten- sit6 du champ 61ectrique de l'onde cst inversement proportionnelle h la distance parcourue h partir de l '6metteur.

Lorsque l'onde p6n6tre dans la couche ionis6e, sa trajectoire s'incurve car l'indiee de r6fraction diminue progressivement. La vitesse de groupe v -~ ~c, fonction de l'indice de r6fraction donc de la densit6 61ectronique et de la fr6quence de l'onde, diminue pour s'annuler en D (en incidence normale).

L'onde parcourt dont le t rajet r6el EADCR, dont la partie ADC avec une vitesse inf6rieure '~ celle dans le vide (ou dans l'air).

Le th6or6me de BREIT et TUVE 6tablit que, si on n6glige la courbure de la Terre et celle de l'io- nosph6re, le temps mis par le signal pour parcourir le trajet r6el EADCR (trajet de groupe) est le m~me que celui qu'aurait mis le signal pour parcourir le trajet EBR h ta vitesse de la lumi6re dans le vide.

Le trajet EBR est le ~ trajet 6quivalent ~ et la hauteur BH la r hauteur 6quivalente ~ ou ~ hauteur virtuelle ~ de r6flexion h'. Remarquons que cette hauteur virtuelle est toujours sup6rieure h la hauteur r6elle DH.

On peut donc consid6rer que le ph6nom6ne de r6flexion s'effectue comme si l 'onde s'6tait propag6e dans le vide, avec la vitesse de la lumi6re c jusqu'h un miroir plan situ6 h la hauteur h'. I1 est alors facile de voir que l'att~nuation subie par l'onde s'ef[ectue suivant la loi de l'inverse de la distance quand on considbre le tra]et ,irtuel. En effet, si on consid6re deux rayons tr6s voisins EBR et EB'R' , le flux d'6nergie contenu dans le cSne BEB' ainsi d6termin6 se r6partit sur des sections droites du cSne en raison inverse du cart6 de la distance, dont le champ (proportionnel h la racine carr6e de l'6nergie) sera inversement proportionnel ~ la distance virtuellc (loi de l 'at t6nuation g6om6trique).

En r6alit6, la diff6rence entre la hauteur r6elle et la hauteur virtuelle ne devient importante qu 'au voisinage de la fr6quence critique de la couche r6- fl6chissante, la hauteur virtuelle at teignant alors des valeurs tr6s grandes.

Si, au lieu de consid6rer le point de vuc de l'opti que g6om6trique, on 6tudie la propagation d'une onde 61ectromagn6tique dans un milieu ionis6 en pr6sence du champ magn6tiqtJc terrestre, le probl6m~ devient plus complexe.

W . BECKER [36] a 6valu6 les diff6rences n u n l 6 -

riques entre les r6sultats obtenus, pour un certain mod61e de couche, h l'aide de l 'optique g6om6trique, et les solutions exactes des 6quations de Maxwell (th6orie de l 'optique 61ectro-magn6tique). II montre que la diff6rence ne devient appr6ciable qu 'au voi-

, sinage de la fr6quence critique. Sous incidence verticale et en l'absence d'absorp-

tion nous consid6rons doric que l'amplitu& de l'onde ~,arie en /onction de l'inverse de la hauteur virtuelle h' de r6flexion. Cette hauteur nous est F~G. 2. - - Tra je t r6el et vivtuel de t 'onde.

i64

t. 15, n oj 7-8, 1960]

donn6e par simple lecture des ionogrammes de sondages vert ieaux car le r6cepteur enregistre le temps' t m i s par le signal pour revenir au sol apr~s r6flexion, et h' est d6finie par :

h'= ct[2.

b) Cas de r6f~rence.

CONTRIBUTION A L'I~TUDE DE L'ABSORPTION IONOSPl tERIQUE 9/28

En I'absence d'absorption, une onde rgfldchie d la hauteur de rd/drence h o est revue avec l'intensitd E o.

I o ( = 20 log Eo) sera donc une constante d6pen- dant seulement des caraet6ristiques de l 'appareillage utilis6 (puissance d%mission, gain des antennes.., etc ).

c) Correction de hauteur.

En l'absence d'absorption, pour pouvoir comparer des 6chos r6fl6chis h des hauteurs diff6rentes, nous t am,herons syst6matiquement la valeur mesur6e E~. de l 'amplitude d 'un 6cho r6fl6chi h la hauteur h', ~ la valeur E 0 qui aurait 6t6 observ6e si la r6- fex ion s'6tait, effectu6e "~ la hauteur virtuelle de %f6rence h 0.

Nous aurons donc la relation :

(20) E 0 h 0 = Emoh'.

En prdsence d'absorption, nous aurons de mgme, si E est l 'amplitude de l'6cho r6fl6chi h la hauteur h' et E ' celle de l'$cho r6fl6chi h la hauteur de r6fS- rence h0 :

(21) E' h o = Eh'

soit E '= E(h'/ho).

Les 6talonnages donnant directement la mesure de l 'amplitude des 6chos en d$cibels (au-dessus de t~V), nous aurons en d~cibels :

(22) �9 r = t~o~u~ + 20 log (h'/ho).

Nous avons adopt6 comme hauteur de r~]drenee h o = I00 kin, et 6tabli un tableau qui donne, pour des hauteurs de 5 en 5 kin, la correction (en d6cibels) fi a]outer h la valeur 1 mesur6e apr~s une r6flexion

la hauteur h', pour obtenir I ' .

3. PI:tINCIPE DE LA COMPARAISON DE L ' A M P L I T U D E DES ~.CI-IOS

DE DIFF~.I:tENTS OBDI:tES.

remplac6 dans l '6quation (20) E~o par El? donn6 par l '6quation (18)

(23) E 1 h' = pE o h o,

(2~) E2.2h' = pp~ E~ h' = p2 [~q Eo ho '

(25) Er.r h' = ~- -1 Eo ho"

g P 1

h'

/ / / ) U / Y / / / / / P9

Fro. 3. - - t/gflexions sueeessives de l'onde sur le sol et l'ionosph~re.

Nous pouvons transformer ees 6quations en expr imant en d@ibels les valeurs des amplitudes, et nous obtenons immfdia tement les formules nous donnant directement la valeur de l 'absorption L.

a) Formules de base.

Si nous repr~sentons le sol et l 'ionosph~re eomme 2 miroirs plans parall~les (fig. 3) et caract6risons par un coefficient de r6flexion apparent 9 les diverses at t6nuat ions subies par l 'onde (exception faite de l 'a t t6nuat ion de distance dont nous avons d6jh tenu compte), en prgsence d'absorption, les amplitudes El, E2,... E , des 6chos r6fl6chis une, deux,.., r fois h la hau teur h' sont donn6es par les formules suivantes, pg, 6rant le coefficient de r6flexion au sol, apr~s avoir

b) D~termination de L en utilisant un seul 6eho.

i) La formule (23) donne :

L = --20 log p = 20 log E 0 - 20 l o g E 1 - 20log (h'lho). Si l 'on a ramen6 "h 100 km l 'amplitude 11, on aura,

en tenant compte de (22) :

(26) �9 L = I ~ - - 5 .

Nous verrons plus loin comment on peut d6ter- miner la valeur de la constante d '6tatonnage I o et quelle importance elle pr6serrte pour l ' interpr6- ta t ion des mesures. Si l 'on a d6termin6 Io, on peut 6valuer L ~ part i r de l 'amplitude de l'6cho du premier ordre seul (si l 'on connalt sa hauteur virtuelle de r6flexion).

ii) Si I 0 est connu, on peat 6galement 6valuer l 'absorption L d 'une autre mani~re, ind6pendante de la pr6c6dente, ne faisant intervenir que l 'amplitude de l'6cho du second ordre seut.

L '6quation (24) peut s'6crire :

20 log E 2 -]- 20 log 2 + 20 log h' = 2(20 log p) + 20 log pg + 20 log E o + 20 log h0,

soit : 2L = I 0 -- 12 -- 20 log (h'lho) + 20 log pg -- 20 log 2.

Pour la simplification des calculs pratiques, nous avons effectu6 la r6duction de hauteur de l'6cho r6fl6chi deux fois par l'ionosph6re 12, en posant :

/~ = 1,~ + 20 log (h'lho) en prenant pour It' la hauteur de rdflexion de l'deho d'ordre un. Nous aurons donc 11 - - I s ~ I~ - - I~.

- - 165 2

10/28 Nous obtenons alors :

(27) �9 2 L = I o - l ~ - 2 0 1 o g 2 + 2 0 1 o g p ~ .

c) D~termination de L en utilisant des fichos multiples.

Les 6quations (23) et (24) off figurent les amplitudes des 6chos du premier et deuxi~me ordre permet tent de d6terminer L sans m, oir au prSalable d~termin~ Io, mais en supposant connu le coefficient de r6flexion du sol p~.

En effet, la relation :

E2.2h' = ~ g Ej h'

permet d'6crire :

- -20 log p = L = 20 log E 1 - 2 0 log Ea-- 20 log 2 + 20 log Po,

(28) � 9 l ~ - - l ~ - - 2 0 1 o g 2 + 2 0 1 o g p t .

Notons que la connaissance de la hauteur virtuelle h' est inutile si nous appliquons cette formule.

d) D6termination de la constante de l'appareillage I o.

L'6quation (26) peut se mettre sous la forme :

(29) �9 I o= I ~ + L .

On retrouve la d6finition que nous en avons donn6e : I o est l 'amplitude de l'6cho r6fl6chi une fois h la hauteur de r6f6rence ho, en l'absenee d'absorption.

4. ~ O E F F I C I E N T DE I ~ L E X I O N DU SOL.

Le coefficient de r6flexion du sol intervient dans la d6termination de l 'absorption L qui est bas6e sur la comparaison des 6chos multiples.

Comme il est voisin de l'unit6, son influence est faible de jour, compar6e ~ celle de l 'absorption ; mais de nuit, alors que l 'absorption r6siduelle est faible, la valeur de la perte h la r6flexion au sol sera du mgme ordre de grandeur que l 'absorption que nous voulons mesurer.

Ce coefficient de r6flexion du sol est variable suivant la nature du sol, sa configuration et son degr6 d'humidit6.

Des calculs h partlr des formules de Fresnel, faisant intervenir la constante di61ectrique et la conduc- tibilit6 de diff6rents sols pris comme r6f6rence, montrent que la perte par r6flexion sur le sol peut atteindre 4 dB. Le National Bureau of Standards [37]

donne ?o---- 0,63 soit log pg = 1,79934 et 20 logpg----- + 4 d B .

K. BAwER [9] l 'estime de i h 2 dB pour la station de Fribourg mais remarque qu'elle peut &re plus 61ev6e en d 'autres stations.

A. OcHs [38] indique que les mesures effectu6es /~ Lindau en 1953 confirment cet ordre de grandeur.

Si le sol est tr~s see, la perte de r6flexion au sol

G. PILLET [ANNALES DES TI~LkCOMMUNICATION$

sera plus grande ; au contraire, dans le cas de Tahiti par exemple, off la station est construite au-dessus d 'un plan d'eau, le coefficient de r6flexion sera t r& voisin de l'unit6 et il est probable que la perte la r6flexion sera inf6rieure h I dB et pourra gtre n6glig6e.

Pour les mesures effectu6es fi la station de Domont, une 6tude statistique des amplitudes des 6chos d'ordre un et deux obtenus plusieurs heures apr& le coucher du soleil a montr6 qu'en g6n6ral, dans des conditions ionosph6riques normales, la diff6rence entre les amplitudes des 6chos d'ordre un et deux 6tait de 9 dB. Si on admet que la nuit l 'absorption r6siduelle est n6gligeable, nous trouvons que la perte due h la r6flexion sur le sol est de 3dB. C'est cette ~,aleur - - 20 log pg -~ -]- 3 d B que nous avons adoptde pour routes les mesures effectuges ~t Domont . Elle est en bon accord avec celles que nous venons de citer, compte tenu de la topographie du terrain environ- nant la station, qui pr6sente des irr6gularit6s.

5. F O C A L I S A T I O N S .

Dans tout ce qui pr6c~de, on a admis que l'ionosph~re 6tait compos6e de couches homog~nes et planes, stratifi~es horizontalement. Cctte hypoth&e n'est 6videmment qu'une approximation.

D~s les premieres mesures d'absorption par la m6thode qui consiste h comparer les 6chos de diff6- rents ordres, on a pu constater que les amplitudes des 6chos pr6sentaient des fluctuations plus ou moins rapides et irr6guli~res, et aussi que les amplitudes des 6chos d'ordre diff6rent variaient plus ou moins ind6pendamment.

Nous verrons qu 'un certain hombre d'anomalies pr6sent6es par les r6sultats exp6rimentaux peuvent s'expliquer si, au lieu de consid6rer que les ondes se r6fl6chissent sur une surface plane, on suppose que cette surface pr6sente une certaine courbure.

De nombreux auteurs, parmi lesquels W. R. PIGGOTT [39], A. OcHs [38], K. BIBL, E. HARNIS- CrI~ACHEn et K. RAWEa [40], ont suppos6 que les surfaces d'6gale ionisation pouvaient pr6senter une courbure plus ou moins prononc6e, jouant ainsi le r61e de miroirs eonvexes ou concaves, produisant une focalisation ou une d6focalisation des ondes et ayant par cons6quent pour effet de renforcer ou d 'at t6nuer certains 6chos.

L'6tude d'une ~c houle ~) ionosph6rique sinusoidale et cylindrique a permis h K. RAWE~ et E. ARGENCE [41] de montrer que seul le rayon de courbure de la surface r6fl6chissante joue un r61e important .

K. BIBL, E. HARNISCHMACHER et K. RAWER [40] ont 6valu6 l'effet d 'une ionosphere courbe sur Fin- tensit6 des 6chos des diff6rents ordres en supposant que les surfaces d'6gale ionisation ont une forme sph6rique ou cylindrique.

On pourrait croire a priori que les effets de focalisation ou de d6focalisation pourraient se compenser si l 'on fair une moyenne sur une s6rie de mesures

- - 166 - -

t. 15, n~ CONTRIBUTION A L'I~TUDE DE L'ABSORPTION IONOSPHI~.RIQUE

suffisamment longue. K. RAWER [42] fait remarquer que, lorsqu'on calcule le terme correctif dO h la courbure d 'une couche r6fl6chissante, on trouve que l'effet de cette courbure est presque n6gligeable pour la d6focalisation et importante seulement lorsqu'on approche de la condition de focalisation.

Les formules suivantes [43] permettent d'6valuer l'intensit6 E des 6chos d'ordre un, deux et trois dans le eas d'une houle sph~rique sym6trique par rapport h l 'emplacement du sondeur (la courbure de la terre est n6glig6e par rapport h celle de la surface r6fl6chissante).

E, = E o i~/[2H(I - - H]r)] au lieu de E 1 = ?E o

E2 = E0 p' - / f i r ) (1 - 2t// )1

E3 = Eo 0' 1~$/[6H(l -- HI , ) (1 - 4t lI3r ) (i -- 4Hlr)]

05 E o est le champ de %f6rence, ? le coefficient de r6flexion de l'ionosph~re, pg celui du sol, H la hauteur de r6flexion et r le rayon de courbure de la surface r6fl6ehissante.

Dans le eas d'une boule eylindrique, on doit prendre la racine earr6e des termes entre parenth&ses, en 6erivant les formules ei-dessus. L'effet de foealisa- tion est done moins prononc6 que pour la houle sph6rique.

On constate que ]a focalisation peut exister en m6me temps pour les 6chos des diff6rents ordres, si ]e centre de eourbure est situ6 "h la surface de la terre ( H / r : 1).

Si l'on a mesur6 l 'amplitude des trois 6chos successifs, on pourra d6terminer les trois param~tres E0, ~ e t r . Mais il faut noter qu'il y a une difficult6 h comparer un module de ce genre avec les r6sultats exp6rimentaux qui proviennent de mesures sta- tistiques.

Nous verrons plus loin que cette hypoth~se, qui introduit la possibilit6 de focalisations renfor~ant certains 6chos plus que d'autres, nous permettra de donner une interpr6tation de certains r6sultats exp6rimentaux.

6. D I F F U S I O N E T P ~ F L E X I O N S P A R T I E L L E S .

Des irr6gularit6s de l'ionisation peuvent se pr6- senter sous la forme de nuages denses, plus ou moins 6tendus.

Les ionogrammes montrent fr6quemment, au- dessous de la trace correspondant h la r6flexion sur ]a r6gion F, des traces dues h des r6flexions partielles �9 ~ un niveau voisin de celui de la r6gion E.

Une onde t raversant de tels nuages avant de se r6fl6chir sur la r6gion F peut 6tre fortement att6- nu6e du fait de pertes d'6nergie par diffusion. Alors que la pr6sence d'6chos E sporadique de ce genre est une bonne indication que ce type d 'at t6nuat ion est probablement pr6sent, une mesure directe de la perte subie par ce processus de diffusion ne peut ~tre faite que par des proc6d6s sp6ciaux.

11128

CHAPITRE I I I

A P P A B E I L L A G E U T I L I S ~

i . G]~N~.RA.LIT~ .S .

Le probl~me exp6rimental qui nous est pos6 est le suivant : mesurer l 'at t6nuation subie par une onde 6mise du sol vers l'ionosph~re, s'yr6fl6chissant, et revenant au sol apr6s avoir travers6 deux lois la r6gion D et 6ventuellement la r6gion E.

On pourrait simplement mesurer le champ re~u. Connaissant ta puissance 6mise, le gain des a6riens et leur directivit6, la distance parcourue par les ondes, on pourrait en d6duire l 'at t6nuation subie par l'onde. Cependant, ce proc6d6 simple se heurte

de grandes difficult6s plusieurs 616ments restant difficiles h pr6ciser (puissance 6mise h la verticale, gain des antennes, etc...).

I1 est 6videmment essentiel de eonnaltre quelle est la couche r6fl6chissante et par cons6quent d'utiliser des mesures sur des impulsions qui permet ten t de s6parer h la r6ception les diff6reuts trajets.

De plus, on salt qu'au cours de son parcours dans l'ionosph~re, une onde de polarisation quelconque, en pr6sence du champ magn6tique terrestre, se d6compose en deux ondes de polarisation el- liptique (*), in6galement retard6es, et dont l 'inter- f6rence produit d ' importantes fluctuations ~ la r6- ception. L'onde r6sultante pr6sente une polarisation variable, impr6visible, et qui ne sera pas la m6ine pour les 6chos successifs. Ces fluctuations de polarisation ont 6t6 raises en 6vidence par de nombreux auteurs, notamment par T. L. ECKERSL~.r et F. T. FARMER [44] en Grande-Bretagne et par A. H. de VOOGT [45] en Hollande.

Pour 61iminer cette cause de variation du champ, on peut proc6der h des mesures sur une seule onde en 61iminant l 'autre/~ la r6ception par un dispositif d'a6riens polaris6s convenablement.

S. ESTnAnAUI) charg6, au Laboratoire, d'~tudier la question des mesures d'absorption ionosph6rique, a expos6 [46] les diff6rentes m6thodes possibles et les raisons qui ont permis de choisir eelle qui eonve- nait le mieux.

R. CHEZLE~AS [47] a d6crit en d6tail l 'appareillage qu'il a mis au point pour les mesures des vents et de l 'absorption ionosph6riques. Nous nous contenterons de rappeler ici les caract6ristiques prin- cipales de l'appareil et de faire quelques remarques met tan t en 6vidence les avantages de la m6thode utilis6e.

L'appareillage a subi diverses modifications depuis 1954 (puissance de l '6metteur, changement des antennes et du discriminateur, etc...). Nous ne

(*) En fait, h nos latitudes et pour les fr6quences consid6- r6es ici, la polarisation des ondes h la r6ception est presque circulaire, puisque le rapport des axes des ellipses est voisin de 0,9.

- - 1 6 7

12128 les mentionnerons pas ici, mais nous avons 6videm- ment tenu compte de leur influence sur les intensit6s enregistr6es.

II s'agit d'enregistrer d'une fa~on continue le niveau d'une impulsion dont le retard par rapport au signal oHgine est essentiettement variable (puisqu'il d6pend de la hauteur virtuelle de la r6gion ionis6e donnant lieu h la r6flexion), et dont l'amplitude peut varier d'une fa~on consid6rable.

L'enregistrement continu pr6sente des avantages certains. Si on op~re avec un dispositif purement visuel, on ne peut disposer que d'un nombre limit6 de valeurs isol6es (relev6es h des intervalles de temps de 7 ~ 10 secondes par exemple), tandis que l'enregistrement donne la possibilit6 de v6rifications uh6rieures ainsi qu'une pr6cision des mesures accrue.

2. DESCRIPTION DE L'APPAREILLAGE.

L'appareillage comprend :

1) Un 6metteur d'impulsions.

La fr6quence fixe est de 3,4 MHz, la dur6e des impulsations de 200 microsecondes et leur fr6quence

G. PILLET [ANNALES DES T~U~COMMUNICATIONS

b) un dlscriminateur permettant de s6parer les deux composantes magn6to-ioniques, ordinaire et extraordinaire, de l'onde r6fl6chie par l'ionosph~re. Le sens de rotation du vecteur 61ectrique est oppos6 pour ces deux composantes. Pour chacune des composantes, on recueille, sur les deux doublets, deux tensions 6gales mais en quadrature.

Pour 61iminer la composante extraordinaire, il faut que les deux tensions recueillies soient en oppo- sition de phase et, de plus, que leurs amplitudes soient 6gales. On impose alors un d6phasage sup- pl6mentaire de 90 ~ t~ l'une des tensions par rapport h l'autre. Le d6phasage inflig6 h une seule des tensions affecterait l'amplitude. Par cons6quent, on d6phase sym6triquement les deux tensions de + e t - - 45 ~ (fig. 5).

Pour la composante extraordinaire, on obtient la diff6rence de deux vecteurs 6gaux, done une extinction. Pour la composante ordinaire, on obtient la somme de deux vecteurs 6gaux.

En pratique, h cause de la polarisation qui n'est pas parfaitement cireulaire, et des imperfections in6vitables du montage, le discriminateur produit un affaiblissement sup6rienr h 20 dB de la compo-

" "

FIG, ~,- Sch6ma de I'ensemble r6cepteur,

oseiMosv~.

s "~ "lLF't#,~tnt

_<...r3_~sw~'f"

de r6currence de 50. Une antenne (c( folded dipole ))) 6met des signaux polaris6s rectilignement. La puissance de cr~te est de i kW environ. La commande par quartz assure l'aceord correct du r6cepteur sur la fr6quence du signal d'6mission.

2) Un ensemble r6eepteur (fig. 4).

I1 comprend : a) un syst$me d'adrlens eompos6 de deux doublets

horizontaux perpendicu|aires, tendus au-dessus d'un <( sol artificiel )), toile d'araign6e en fil de cuivre, formant un plan horizontal h 30 cm au-dessus du sol. La hauteur effective des a6riens reste ainsi constante et ind6pendante de la plus ou moins grande humidit6 du terrain. Ce dispositif supprime ainsi une des causes de variation du gain de l'antenne ;

F~: E

J *45 ~ \\

Fro. 5 . - Action du discriininateur sur les composantes ordinaire et extraordinaire.

~ s

Ii --,~5 ~ ,,,~ I / I / Ii V

~0E\ / \+4~ / /

sante extraordinaire par rapport h la composante ordidaire. Comme d'autre part, la composante extraordinaire est beaucoup plus affaiblit que la composante ordinaire ~ la travers6e d'une r6gion

168

t. 15, n ~ 7-8, 1960]

absorbante, on constate qu'en fait, l 'onde extraordinaire est presque compl~tement 61imin6e;

c) un amplificateur haute [r6quence, un changeur de [rgquences et un amplificateur it [rdquence inter- mgdiaire (F. I.) h deux 6tages, qui arnplifie la tension sur l MHz avec deux tubes h pente variable, dont le point de fonctionnement (donc le gain) d6pend de la tension continue appliqu6e h la grille de commande. La tension d6tect6e at taque sous basse imp6dance un s~lecteur tt diodes (montage de 4 diodes en pont, tel que les diodes sont normalement bloqu6es) (fig. 6).

D

./I.

]ad: r t tpos ~40 [~t rcpos - 4Or

"~C

Fro. 6. - - Schema de principe du s6lecteur ~t diodes.

Un circuit annexe ggndrateur de r signaux de [en~tre )) produit des impulsions carr6es de 100 microsecondes, de fr6quence de r6currence de 50, synchronis6es sur l'6mission. Leur position dans le temps est r6glable, de sorte qu'on peut d6placer le signal pour le centrer sur l'6cho h mesurer.

Ce signal de fen~tre est appliqu6 aux extr6init6s de la diagonale du pon t de diodes et le d~bloque, ce qui produit la charge d 'un condensateur C pendant 100 microsecondes.

La constante de temps h la charge du condensateur C (quelques millisecondcs) est telle que le condensateur se trouve port6 au potentiel du point A, en quelques dizaines d'impulsions. Ce potentiel suit par cons6quent les variations du champ de l'6cho enre~str6. Le potentiel de ce condensateur est amplifi6 par un amplificateur d courant eontinu et appliqu6 h la grille de commande des ampli- ficateurs F. I. Leur gain est ainsi r6g16 automatique- inent. C'est cette tension de polarisation que l'on enregistre. Elle est proportionnelle au logarithme de la tension du signal d'entr6e, car la caract6ris- tique du tube F. I. est logarithmique.

En r6sumg, c'est un syst~me d'antifading clas- sique, rendu n6cessaire par les grandes variations de l 'amplitude des 6chos. I1 est asservi au champ reCu seulement pendant la dur6e du signal de fen6tre, de mani@e "h n'enregistrer que l 'amplitude de i'6cho sur lequel est centr6e la fen6tre.

d) un oscilIographe de contrdle h la sortie des arnplificateurs M. F. qui permet de s61ectionner les 6chos h enregistrer et de cadrer la fen~tre sur l'6cho choisi.

CONTRIBUTION A L 'ETUDE DE L'ABSORPTION IONOSPHI~RIQUE 13/28

3) Une enregistreur ~ plume SIFAM.

La d6viation totale est d'environ l0 cm pour un courant de I mA et la constante de temps est inf6- rieure h une seconde.

Les enregistrements sont obtenus directement sur papier, dont la bande est entraln6e par un sys- t~me d'engrenages r6glables.

La sensibilit6 du r6cepteur a 6t6 r6gl6e de mani~re que la d6viation totale de l'aiguille (10 cm) corres- ponde h environ 70 dB (de I ~V ~ 3,2 mV) de fa~on que la courbe d'6talonnage soit approximativement lin6aire (en dB) et que l 'amplitude des 6chos forts (de nuit) ne soit pas dans un domaine oh le r6cepteur est satur6.

La r de d~roulement du papier a 6t6 fix6e 4 cm/minute. Des v6rifieations effectu6es r6guli~re- ment h l'aide d 'un chronom~tre ont montr6 que cette vitesse de d6roulement restait constante 2 ~ piss, donc avec une marge d'erreur tr~s faible n'influen~ant pas la validit6 des mesures.

Le dispositi[ r~cepteur ~t r@onse logarithmique pr6sente un grand int6r~t : il rend inutile le r6glage manuel du gain du r6cepteur selon le niveau moyen des 6chos (dont l 'amplitude peut varier d 'une cin- quantaine de d6cibels h nos latitudes) et, d 'autre part, il permet une interpr6tation commode et rapide des mesures, puisque les valeurs des amplitudes sont directement converties en d6cibels h partir de la courbe d'6talonnage du r6cepteur.

3. STABILITI~. DE L'APPAREILLAGE.

La pr6cLion des mesures d6pend essentiellemcnt de la stabilit6 de l'appareillage.

]~metteur.

On v6rific p6riodiquement le courant d 'antenne (amp~rem~tre d 'antenne de l '6metteur). I1 peut varier de 280 h 300 mA, d'oh la possibilit6 d 'une erreur de 20 log 300[280, donc inf6rieure h I dB.

A~riens.

Ils ne pr6sentent pas de possibilit6 de variation car les dimensions g6om6triques des antennes sont bien d6finies, et ils ne comportent pas de r6sistance d 'adaptat ion susceptible de varlet.

Rficepteur.

Sa stabilit6 se contr61e facilement h l'aide d 'un g6n6rateur HF connect6 h l'entr6e du r6cepteur, h la place de l'arriv6e du courant d'antenne.

L'6talonnage du r6cepteur est effectu6 matin ct soir, en faisant varlet ta tension de i0 en I0 dB. On note sur le cahier d'observations les valeurs correspondantes lues sur le d6cibelm~tre de contr6le du r6cepteur, ce qui permet de v6rifier imm6diate- ment que l '~taloanage est rest6 constant, sans avoir

i69

14128

d6rouler le papier d'enregistrement. On a doric, pour chaque journ6e de mesures, deux 6chelles d'6talonnage th6oriquement identiques. En pratique, elles different tr~s peu et on prend, pour effeetuer le d6pouillement, une 6chelle moyenne (l'erreur 6tant toujours inf6rieure h i dB lorsqu'il n 'y a pas eu de d6faillance de l'appareillage, qu'il est ainsi facile de d6celer).

De plus, on 6tablit s6par6ment un graphique re- pr6sentant les variations des ~chelles d'~talonnage d 'un jour h l 'autre pour pouvoir les comparer facilement et mettre en 6vidence une d6rive lente 6ven- tuelle des caract6ristiques.

CHA P I T R E IV

P R O G E S S U S S U I V I

P O U R E F F E G T U E R L E S M E S U R E S

i . E N B E G I S T R E M E N T .

a) G~n6ralit6s. Pour effectuer les mesures, on centre, sur l'oscil-

lographe de contrSle, le signal de fengtre sur l'6cho cholsi et on enregistre l 'amplitude pendant une dizaine de minutes (fig. 7).

FIG. 7. ~ Oscillographe de contrSle.

G . P I L L E T [ A N N A L E S D E S T I ~ L I ~ C O M M U N I C A T I O N S

L'observation de roscillographe montre que les 6chos pr6sentent en g6n6ral des fluctuations plus ou moins rapides.

La constante de temps de l 'enregistreur permet d'61iminer les fluctuations tr~s rapides (de p6riode inf6rieure ~ une seconde).

La vitesse choisie pour le d6roulement du papier (4 cm/minute) permet d'enregistrer les fluctuations de p6riode sup6rieure ~ I seconde.

On note l'heure du d6but de l 'enregistrement, ainsi que tous les ph6nom~nes que ron peut obser- ver sur l'oscillographe de contr61e et qui peuvent avoir une influence sur la mesure ou aider h l'inter- pr6ter ensui te : hauteur vituelle de chacun des 6chos pr6sents, s'ils sont diffus ou d6doubl6s, s'il y a pr6sence de Es, s'il y a du fading rapide ou non.

L'appareil dont nous disposions ne comportait qu'une seule fengtre 61ectronique. Nous n'avions donc la possibilit6 que d'enregistrer un seul 6cho ~ la fois.

Or, nous avons vu dans l'expos6 du principe des mesures qu'il 6tait indispensable de pouvoir 6valuer, chaque fois que c'6tait possible, l 'amplitude des 6chos r6fl6chis une et deux fois sur l'ionosph~re.

Apr~s diff6rents essais, nous avons adopt6 une unitd de temps de mesure de 30 secondes (soit 2 cm sur l 'enregistrement) et nous avons enregistr6 alter- nat ivement les 6chos d'ordre I et 2, chacun pendant 30 secondes. Cette dur6e est suffisamment courte pour permettre d'interpolcr entre deux mesures ef- fectu6es sur le m~me 6cho et d'avoir ainsi une vue d'ensemble des ph6nom~nes enregistr6s.

La figure 8 donne un exemple d'enregistrement ainsi obtenu.

b) Choix des ~chos ft enregistrer.

En g6n6ral, on observe sur l'oscillographe des 6chos que l'on peut facilement identifier ~ l'aide de leur hauteur vituelle. Nous verrons en 6tudiant les r6sultats obtenus que, dans la journ6e, il est souvent impossible d'enregistrer l'6cho d'ordre 2 par suite de l 'absorption importante, la puissance de r6met teur n '6tant pas suflisante.

Notons qu'en rue de l '6tude ult6rieure de Fin-

~ e e e e e e e e e e e e e o e e e | e e e ~ e e e e e | e e e e e e e e e e | e e _ ~

2J

~o �9 �9 �9 �9 �9 �9 �9 �9 e ~ # �9 �9 �9 t - o - - e : : : ~ - o - 4 . 4 - . o - ~ - ~ - e .o ~ ~ ~ 6 - q ~ - 4 - 4 ~ o - . e - 4 - ~ o #~4- ~-e-o-- t~, t �9 o-~o. ,e , o . . o ~ o , 4 - 4 ~ o . # - o - - e - 4 ~ 4 - ~. ~. ~ �9

FIG. 8 . - Exemple d'enregistrement.

i70

t. 15, n ~ 7-8, 1960] CONTRIBUTION A L'ETUDE DE L'ABSORPTION IONOSPHI~,RIQUE 1 5 / 2 8

fluence de E sporadique sur l 'ampli tude de l'6cho F, nous avons 6galement enregistr6 s imuhan6ment en un certain nombre d'occasions, F et Es.

c) Identification des 4chos enregistr&.

II arrive parfois de constater, sur l 'oscillographe de contrble, la pr6sence d'6chos difficiles h identifier uniquement h l 'aide de leur hauteur virtuelle. Dans ce cas, on a not6 soigneusement leurs caract6ristiques pour pouvoir les interpr6ter ult6rleurement h l'aide des ionogrammes obtenus h Bagneux, ou h Poitiers.

La fr6quence sur laquelle nous avons travaill6 (3,4 MHz)es t parfois voisine de la fr6quence critique de la r6gion E, ou de E2. Souvent, il est impossible, h la seule rue de l'oscillographe, de savoir si l'6cho enregistr6 aux environs de i00 km est obtenu par r6flexion sur E, sur Es ou encore sur Ex.

D'autre part, si, h un moment donn6, il n 'y a aucun dcho visible sur l'oscillographe, il est important , pour l ' interpr6tation du ph6nom~ne, de savoir si cette absence d'6cho est due :

i) h une absorption s61ective 61ev6e au voisinage d 'une fr6quence critique ;

ii) h une absorption non-s61ective intense, due h un renforcement de l ' ionisation dans la r6gion D (et dans ce cas on c0nstate sur l ' ionogramine l 'absence de trace d'6cho pour les fr6quences basses, ce qui d6termine une f-rnin 61ev6e ; le ph6nomgne sera le plus souvent en corr61ation avec une perturba- tion ionosph6rique h d6but brusque (P. I. D. B.), un 6vanouissement plus ou moins g6n6ral sur ondes courtes, et un renforcement des ondes longues), ou e n c o r e ,

iii) h une panne ou une d6faillance de l '6metteur ou du r6cepteur.

L ' intcrpr6tat ion de la mesure sera donc totalement diff6rente suivant les cas et ne peut gtre fake qu'h l 'aidc des ionogrammes correspondants.

Nous avons d'ailleurs syst~matiquement v~rifi~ l'interprgtation de tous nos enregistrements d'absorption ~ l'aide des ionogrammes obtenus h Bagneux, ou h Poitiers, lorsqu'il n 'avai t pas 6t6 possible de faire des sondages ver t icaux h Bagneux. Nous avons 6vi- demment tenu compte du fait que si, entre Bagneux et Poitiers, il y a peu de diff6rence en ce qui con- cerne les hauteurs virtuelles et les fr6quences cri- tiques des couches r6guli~res (E et F), il n 'en n 'est pas de m6me pour E sporadique qui peut pr6senter des caract6ristiques diff6rentes en ces deux stations distantes de plus de 300 km.

Nous avons 6galement v6rifi6 sur les ionogrammes, et corrig6 le cas 6ch6ant, les valeurs des hauteurs virtuelles lues sur l 'oscillographe de contr61e, l'6chelle des hauteurs de celui-ci n '6 tant pas sta- bilis6e par quartz comme celle du sondeur vertical.

d) Influence du brouillage sur l'amplitude des 6chos.

S. ESTRABAUD (dans une Note non publi6e) a mon- tr6 que, lorsqu'il s'agit d 'un brui t continu, la mesure

sera correcte si l'6cho surpasse en moyenne le niveau de brui t de 5 h 6 dB. En pr6sence d 'un brui t de fond important , nous avons donc enregistr6 en d6but et en fin de mesure le niveau de ce bruit (en pla~ant la fengtre en dehors des 6chos). Remarquons que, pour les 6chos d 'ordre deux (ou sup6rieur) le rappor t 6cho/brouillage est plus faible et que souvent, au cours des mesures de nuit, alors que le niveau de bruit est le plus fort, nous avons pu enregistrer les 6chos d 'ordre un mais il a 6t6 impossible d 'obtenir l 'amplitude correcte de l'6cho double, fauss6e par le brouillage.

Avec un peu d 'habitude, on arrive h voir sur l'oscillographe si le niveau de bruit risque ou non de per- turber la mesure.

2. D~POUILLEMENT.

a) ~tude des 6talonnages du r~ccpteur.

i) Tracg de la courbe d'dtalonnage du r~cepteur et

de l'~chelle en d~cibels.

Nous avons vu au chapitre I I I que l '6talonnage du r6cepteur est effectu6 matin et soir en faisant varier la tension de 10 en 10 dB.

Pour chaque journ6c de mesure, on 6tablit sur papier millim6trique la courbe d'6talonnage en pointant en abscisses les valeurs en dB et en or- donn6es les valeurs en millim~tres mesur6es h par t i r de la ligne inf6rieure trac6e sur le papier enregistreur.

Les valeurs obtenues le matin et le soir sont sensi- blement les mgmes. E t pour 6tablir h par t i r de cette courbe l'6chelle sur calque qui servira au d6pouille- ment, on interpole lin6airement entre les valeurs obtenues de 10 en 10 dB.

ii) Comparaison des dtalonnages d'un /our ~t l'autre.

Pour s'assurer de la stabilit6 de l 'appareillage, pendant une certaine p6riode, on a 6tabli des courbes comparant les 6talonnages obtenus pour les diff6- rents jours de mesure.

b) ]~valuation de l'amplitude m6diane des ~chos pour Ia dur6e d'une mesure.

i) I~valuation graphique sur l'enregistrement des amplitudes mgdianes sur 30 secondes (valeurs cr instantandes ~ ).

Pour 61iminer les fluctuations rapides, on d6ter- mine graphiquement la valeur m6diane de l 'amplitude pendant 30 secondes (2 cm) en t ragaut un trai t horizontal tel que la courbe enregistr6e soit 6gale ou sup6rieure h cette valeur pendant la moiti6 du temps (c'est-h-dire t5 secondes). La reproduction de l 'enregistrement pr6sent6e figure 8 en montre un exemple.

Dans la suite de notre expos6, ce sont ces valeurs m6dianes sur 30 secondes que nous appellerons <~ valeurs instantandvs >~.

-- 171 - -

16/28

ii) Mesure de ces caleurs (r instantandes ~) h l 'alde de l'dchelle en ddeibels et calcul de leur mJdiane.

Ces valeurs (( instantan6es )) sont mesur6es h l 'aide de l'6ehclle en dB 6tablie sur papier calque d 'apr~s la courbe d '6talonnage du r6cepteur, et port6es dans les colonnes vcrticales correspondantes d 'un tableau 6tabli h cet effct. Pour une mesure donn6c, on obt icnt ainsi une quinzainc de valeurs dont on ~valuera la m6diane.

Si l 'on a pu enregistrer un 6eho et son double, on 6value les diff6renecs (( instantan6es )) (A = I x - - I~) ainsi que la mddiane de ees diff6renees.

On devra i t 6v idemment t rouver que la m6dianc des diff6rences (( instantan6es )) ~ est 6gale h la dif- f6renee des valeurs m6dianes 71 - - I2. En prat ique, sur une dizaine ou une quinzaine de valeurs, on t rouve I ou 2 dB d '6ear t au m a x i m u m , sinon il fau t reehereher quelle en est la cause (en g6n6ral, nous l 'avons at tr ibu6e au fait que, si les 6ehos subissent des foealisations, l '6eho r6fl6ehi dcux fois n 'en est pas affeet6 de la mgme mani~re que eelui r6fl6ehi une seule fois par l ' ionosph~rc).

c) Dfitermination de la valeur L1 de l'absorption L en comparant les 6chos d'ordre un et deux.

G. P ILLI~T [ANNALES DES TI~LI~COMMUNICATIONS

d) D~termination de I o.

Pour chacune des heures pour lesquelles nous avons pu enregistrer l '6cho d 'ordre deux, nous obtenons I o en a jou tan t h I~ la valeur L x qui vient d 'gtre d6termin6e, d'aprSs la formule (29) que nous rappelons :

(29) 10= I ~ + L x.

D'apr~s la relation (30), cette 6quation pout s'6crire 6galement sous la forme :

(3t) �9 I 0 = 2 I i - - I ~ - - 9 .

En 6valuant , pour un mois donn6, la valeur m6- diane de toutes les valeurs de I o ainsi obtenues, sans distinction d'heure, et sans tenir compte de certains ph6nom~nes ionosph6riques, nous avons constat6 une dispersion tr~s grande. Nous avons ainsi 6t6 amen6s h fairc une 6tude sp6ciale des valeurs de I o que nous exposerons au chapi t re suivant . Sa conclusion nous a conduit h admet t r e que, pour 6valuer I o d 'un facon correcte, il ne fallait utiliscr que les valeurs I~ et 1~ obtenues de nuit, cn prenant la pr6- caution d'61iminer les valeurs influenc6cs soit par des focalisations, soit par des r6flexions partielles sur E sporadiquc.

Nous avons vu qu 'en principe L peut se d6termi- ner soit en comparan t les ampli tudes I x et 12, d'apr~s l '6quation (28), soit en comparan t l ' ampl i tude 11 h la constante 10 h l 'aide de l '6quat ion (26).

Nous avons donc 6tabli un autre module de tableau darts lequel nous re_portons, pour un jour donn6, les valeurs m6dianes 11 et 12 obtenues au paragraphe pr6c6dent, en no tan t sur quelle couche la r6flexion s '6tai t produite et h quelle hau teur virtuelle h', afin d 'effectuer la correction de hauteur . Nous obtenons imm6dia tement la valeur de l ' absorpt ion par la formule (28) du chapi t re pr6c6dent.

Ayan t adopt6, pour Domont , la valeur - - 2 0 1 o g p g = 3dB,

la formule (28) s '6crit :

L = I x - - I z - - 9.

Nous avons distingu6 par des indices les valeurs de L obtenues pa r des processus diff6rents :

L, = A - - 9 , L2 = ~ - - I2- -9 .

Ces valeurs exp6rimentales L x et L 2 sont en g6n6- ral tr~s peu diff6rentcs et, dans les ealeuls ult6rieurs, nous utiliserons L x qui est 6valu6 ~ par t i r des valeurs e instantan6es )) des diff6renees d 'ampl i tudes entre les ~chos d 'ordre un et dcux.

Pour simplifier lcs notat ions dans les chapitres qui von t suivre, les r6sultats ainsi obtenus seront repr6sent6s par la relat ion :

(30) �9 L x = 11 -- I 2 - 9

qui peu t d'ailleurs s'6crire aussi :

L l = 1[ - - 1~--9.

$) D~termination de la valeur/.3 de l'absorption en comparant les 6chos d'ordre un ~ la constante I o.

Lorsque I o a 6t6 d6termin6e, on peut 6valuer L d 'apr~s les formules (26) et (27).

Si on remplace - - 20 log pg par la valeur 3 dB, l '6quat ion (27) s'Scrit :

(32) 2L = I 0 - - I~ -- 9.

Les r6sultats peuvent ~tre diff6rents puisque l 'une des formules fait in tervenir l '6cho d 'ordre un, et l ' au t re celui d 'ordrc deux. Pour les dist inguer nous avons pos6 :

(26) �9 L 3 = 10 -- I~

et

(27) L4 = (I o -- I~ - - 9)12.

On aura ainsi la possibilit6 de faire s imul tan6ment l '6tude des valeurs obtenues pour L au m~me moment , par les diff6rentes m6thodes, h par t i r de l ' ampli tude m6diane des 6chos d 'ordre un et deux.

3. SYMBOLES QUALIFICATIFS.

D~s le d6but de nos mesures, en 1955, nous avons constat6 que diff6rents ph6nom~nes pouva ien t influencer les mesures d 'absorpt ion, par exemple la pr6sence de E sporadique, les var ia t ions de hau teur virtuelle au voisinage d 'une fr6quence critique, des fluctuations rapides correspondant h des 6chos plus ou moins diffus sur les ionogrammes, des valeurs tr~s dispers6es des ampli tudes (( instantan6es ))... etc.

Pour en tenir compte darts l ' in terpr6ta t ion des r6sultats et ne pas a t t r ibuer le mgme (( poids )) aux

- - 172

t. 15, n ~ 7-8, 1960] CONTR1BUT|ON A L'I~;TUDE DIE L'ABSORPTION IONOSPHI~RIQUE 17/28

diff6rentes mesures, nous avons affect6 des symboles aux valeurs num6riques.

A l'occasion de l'Ann6e G6ophysique, ces symboles ont 6t6 normalis6s [48]. On pourra t rouver l 'ensemble des valeurs num6riques des r6sultats exp6rimentaux dans une publication ult6rieure [49].

CHA PITR E V

~TUDE DES I:D~.SULTATS EXPI~.RIMENTAUX

Les nlesures ont 6t6 effectu6es h l 'Anncxe du Labo- ratoire du C. N. E. T., situ6e au For t de Domont (S.-et-O.), h une quinzaine de kilom~tres au nord de Paris.

Les coordonn6es de la station de Domont sont ]es suivantes :

Coordonndes gdographiques : lat i tude : 49001 ' N, longitude : 02019 ' E.

Coordonndes gdomagndtiques (calcul6es h par t i r du dipble de Gauss pour 1956: 78o30 'N- 69 ~ lat i tude : 51,4 ~ N, longitude : 84,8 ~ F.

Coordonndes magndtiques : l a t i tude : 47 ~ inclinaison : 65 ~

Les mesures ont effectivement comment6 era novembre 1954, mais il y a eu une p6riode de rodage pour d6termincr la dur6e des mesures, la vitesse de d6roulement du papier d 'cnregistrement, le r6glage correct de la sensibilit6 du r6cepteur.

Los mesures comparables aux mesures ult~rieures commencent cn avril 1955, avec la raise en service d 'une nouvelle antenne d'6mission. A cette 6poque nous utilisions la m6thode qui consiste h comparer les amplitudes des 6chos d'ordre un et deux, ce qui 6vitait l '6tude des hauteurs virtuelles de r6flexion, car alors l 'appareillage n'6tait par 6quip6 de mani~re

pouvoir permettre leur 6valuation avec assez de pr6cision. Les mesures ont 6t6 poursuivies ainsi jusqu'en d6cembre 1955.

Nous avons publi6 alors [50] une courbe des valeurs m6dianes de l 'absorption obtenues en d6- eembre 1954 et jangler 1955 par cette m6thode.

Mais it a 6t6 constat6 que, pendant 1%t6 et les jours de forte absorption, l'6cho d'ordre deux n'6tait pra t iquement pas enregistrable pendant la journ6e (la puissance d'6mission n '6 tant pas suffisamment 61ev6e), ce qui rendait impossible ]a d6termination de l 'absorption par la rn6thode que nous avions adopt6e.

Les r6sultats de 1955 ont cependant 6t6 repris, avec l 'aide des ionogrammes obtenus h Poitiers pour la d6termination des hauteurs virtuelles de r6flexion, et en 6valuant l 'absorption par l 'autre m6thode qui consiste h comparer les amplitudes des 6chos d 'ordre un obtenues de jour, ~ celles obtenues de nuit.

Diverses modifications apport6es h I 'appareiltage au cours des trois ann6es de mesures dont nous disposons nous ont conduit h les subdiviser en trois p6riodes, pendant chacune desquelles la constante de l'appareillage I 0 ne dolt pas avoir vari6.

t re pdriode : du 19 a~,ril 1955 au 8 ]uillet 1955. Le 19 avril 1955, une nouvelle antenne d'dmission

a 6t6 mise en service. Le 27 mai 1955, nous avons 6t6 amen6s h changer la sensibilit6 du r6cepteur, ee qui a 6videmment entraln6 une nouvelle courbe d'6ta- lonnage, mais n'a pas chang6 la constante de l 'appareillage.

2 e pdriode : du t6 septembre 1955 au 30 octobre 1956.

Los mesures, interrompues en juillet 1955, ont 6t6 reprises le 16 septembre avec la mlse en service d 'un nouveau discriminateur. Aueune modification de l 'appareillage susceptible de changer la constante de l 'appareillage n'a eu lieu pendant plus d 'un an.

3 e pdriode : du 6 no~,embre 1956 h fin avril 1958. Un noun, el dmetteur plus puissant a 6t6 mis en

service le 6 novembre t956 e t a fonctionn6 h Domont jusqu'en d6cembre 1958.

Nous avons cependant limit6 notre 6tude actuelle h fin avril 1958 car, pendant 1'6t6 1958, il n 'y a pas eu de mesures effectu6es de nuit et nous n 'avons done pas pu d6terminer, en suivant les normes admises, la eonstante de l 'appareillage ~ par t i r de mai 1958.

Nous disposons done de trois anndes de mesures, raison de deux jours par semaine. Notons que, en rue d'6tudier la variat ion diurne, et de d6terminer quelle cadence de mesure serait fi recommander ult6- rieurement, nous avons, pendant une certaine p6- riode (ann6e 1956) exploit6 l 'appareillage au maximum de nos possibi]it6s en faisant, certains jours, des mesures pra t iquement continues et souvent trSs avant dans la nuit.

Notre 6tude porte done sur pros de 300 journ6es, ce qui repr6sente plus de 5 000 mesures d 'une dizaine de minutes chacune.

Avant m~me d'effectuer le d6pouillement de nos enregistrements pour en tirer des valeurs num6riques repr6sentant l 'absorption, nous pouvons faire certaines remarques.

1 ~ Suivant les saisons ou l 'heure de la journ6e, la r6flexion des impulsions 6raises sur 3,4 MHz ne s'effectue pas toujours sur les m~mes r6gions de l'ionosph~re. La nuit, les r6flexions se produisent toujours sur la r6gion F (ou sur la couche E sporadique), tandis que, pendant la journ6e, la r6flexion s'effectue souvent sur la r6gion E. L 'examen des donn6es ionosph6riques obtenues h nos latitudes montre en effet que la fr6quence cr i t ique/oE, saul pendant les mois d'hiver, a t teint et d6passe tr~s souvent la valeur 3,4 MHz. Nous verrons que ce passage par la fr6quence critique de E sera extrgmement ggnant pour l ' interpr6tat ion des mesures car, h l 'absorption non-d6viative que nous cherchons h mesurer, s 'ajoute alors, au voisinage de la fr6quence critique, une absorption d6viative tr~s diffieile h d6terminer en prat ique pour chaque mesure.

Les calculs th6oriques de l 'absorption d6viative au voisinage de la fr6quence critique d 'une couche ionosph6rique mont ren t que cette absorption augmente tr~s rapidement lorsque la fr6quence de travail devient plus voisine de la fr6quence critique.

- - 173 - -

8/28 On pourrait 6videmment, en se basant sur ces

calculs, arriver h la d6terminer. Mais il faudait alors connaltre exactement la fr6quence critique de la r6gion E , /o E, ~ r ins tan t 6tudi6. Or Ies ionogrammes dont nous avons pu disposer ne sont effectu6s que routes les demi-heures au maximum, non pas h Domont mais h Bagneux (distant d 'une vingtaine de kilom~tres) ou h Poitiers.

On salt que la r6gion E est une r6gion c( r6guli~re )) : les valeurs horaires de foE s'alignent tr~s bien sur une courbe en (cos Z) m. Mais des mesures plus rap- proch6es montrent que la variation de /o E n e peut pas gtre repr6sent6e par une fonction continue et monotone, mais par une suite de 16g~res fluctuations autour d 'une valeur moyenne, qu'on ne peut 6videm- ment pas mettre en 6vldence h l'aide des valeurs horaires.

Certains jours, lorsque nous avons fait des enregistrements continus de l 'amplitude des @hos r6fl~- chis sur la r6gion E non loin de la fr6quence critique, l 'examen des enregistrements montre des variations d 'amplitude que l 'on peut at tr ibuer h une variation de l 'absorption d6viative due h une proximit6 plus ou moins grande de la fr6quence critique.

Nous avons tenu compte de ce fait dans l'inter- pr6tation des r6sultats, en admet tan t que la fr6- quence critique /oE ~ Domont pouvait diff6rer de deux ou trois dixi~mes de Mttz de celle observ6e au m~me moment h Bagneux ou h Poitiers. Mais ceci nous empgchera de pouvoir 6valuer pour chaque mesure l 'absorption s61ective d'apr~s les calculs th6oriques.

2 ~ Un rapide examen des enregistrements de ram- plitude des 6chos montre qu'ils pr6sentent des tl-uc- tuations plus ou moins rapides. Une 6tude en sera faite plus loin pour essayer de d6terminer dans quelles circonstances se produisent ces fluctuations et de quelle mani~re elles peuvent s'expliquer.

3 ~ Les ionogrammes montrent souvent, en g6n6- ral pendant les mois d'$t6, la pr6sence d'une r6gion E sporadique, plus ou moins occultante, au-dessous de la r6gion F et mgme E. Dans ccrtains cas le retard dfi h la fr6quence critique de E n'est pas visible sur l ' ionogramme par suite de la pr6sence d 'une r6gion E sporadique dont la trace occuhe celle de E et se continue au-dessous de la trace obtenue par r6flexion sur F.

Nous avons vu quc la pr6sence de Est ransparent sporadique dolt avoir une infuence sur les mesures d'absorption puisqu'une pattie de l'6nergie, difficile h 6valuer, est r6f6chie par Es. Aussi avons-nous toujours not6 la pr6sence de E sporadique, en affec- rant du symbole Ales valeurs num6riques obtenues h partir des mesures d 'ampli tude effectu6es sur F dans ces conditions, et en les repr6sentant d 'une rnani~re diff6rente sur nos graphiques.

4 ~ L 'examen de l 'amplitude des 6chos obtenus de nuit (alors que l 'absorption est n6gligeable) en enregistrant al ternat ivement pendant 30 secondes les 6chos F et 2F (r6fl6chis une fois et deux fois sur la couche F) montre que, souvent, l 'ampli tude de

G. P I L L E T [ANNALES DES T~Lf~COMMUNICATIONS

l'6cho 2F devient, pendant quelques minutes, 6gale et mgme sup6rieure ~ celle de l'6cho F alors que, du fait que la distance parcourue est double, il devrait y avoir 6 d6cibels de diff6rence, sans compter la perte due h la r6flexion sur le sol. Nous 6tudierons plus loin ce ph6nom~ne en d6tail et nous verrons qu'il peut vraisemblablement gtre attribu6 h des effets de [ocalisatlon, dues ~ des variations de la courbure de la r6gion r6fl6chissante.

i . ~.TUDE DE LA C O N S T A N T E

DE L 'APPAI: tEILLAGE Io.

Nous commencerons l'expos6 des r6sultats que nous avons obtenus par l '6tude des valeurs de la constante de rappareillage I o e t des faeteurs qui peuvent l'influencer. Nous avons vu, en effet, que I o est une valeur de ba.~e qu'il est tr~s important de connaltre le plus exactement possible puisque, de la valeur adopt6e pour I0, d6pend celle de l 'absorption lorsqu'on la mesure en comparant ~ I 0 l 'amplitude de l'6cho d'ordre un.

Pour chacune des mesures pour lesquelles il a 6t6 possible d'enregistrer les 6chos d'ordre un et deux, nous avons 6valud l 'absorption en comparant les amplitudes de ces deux 6chos [6quation (30)] et nous avons 6valu6 I 0 en ajoutant cette valeur h l'amplitude de I1 de l'6cho d'ordre un (aprbs avoir fait la correction de hauteur) [6quation (29)].

a) ~tude des mddianes mensuelles de toutes les valeurs de I o obtenues.

5~bus avons commenc6 par 6valher syst~inatl~Iue- ment la constante de l'appareillage I o, pour un mois donn~, en calculant la m6diane de toutes les valeurs ainsi d6termin6es, sans distinction d'heure.

Nous avons constat6, en 6valuant cette m6diane, que les valeurs pr6sentaient une dispersion assez forte, ce qui nous a conduit h faire une 6tude plus d6taill6e de la question, et h essayer de mettre en 6vidence l e s ph~nom~nes responsables d 'une telle dispersion, donc une telle (( erreur )) dans la d6ter- ruination d'une valeur qui, th6oriquement, devrait ~tre constante, pendant les p6riodes off l'appareillage n'a pas subi de modifications.

Mais souvent, de nuit, la mesure de L en comparant les amplitudes des 6chos d'ordre un et deux n'a pas 6t6 possible,

a) soit parce que le brouillage dfi au trafic radio- 61ectrique nous a emp~ch6s d'enregistrer l'6cho d'ordre deux alors qu'il n 'affectait pas celui du premier ordre,

b) soit parce que, dans certains cas, la hauteur virtuelle de l'~cho d'ordre deux 6tait trop grande et par cons6quent au-delh des possibilit6s de d6place- ment de la fen6tre 61ectronique,

c) soit parce que nous avons obtenu des valeurs de L n6gatives ou nulles, par suite de focalisations renfor~ant d'une mani6re anormale l'6cho d'ordre deux.

17~

t. 15, n ~ 7-8, 1960]

Or, i l e s t permis de penser qu 'un certain temps apr~s le coucher du sole�9 l 'absorption L, dont la plus grande partie est due h la pr6sence de la r6glon D, doit devenir n6gligeable. La constante I 0 devrait alors ~tre 6quivalente h I~ (amplitude de l'6cho d'ordre un ram�9 5 'I00 km en l 'absence d'absorption).

Afin de disposer d 'un assez grand hombre de mesures pour pouvoir d6terminer une valeur m6diane significative, nous avons 6galement utilis6 les va-

C O N T R I B U T ( O N A L ' E T U D E D E L ' A B S O R P T I O N 1 O N O S P H E R I Q U E ]9/28

sur cette an�9149 pour voir quelle explication on peut essayer d 'en donner.

Nous avons ainsi 6t6 conduits ~ faire une 6tude plus d6taill6e des valeurs I 0 obtenues de nuit seule- B e n t .

b) ~tude des vale�9 de I o obtenues de nuit seulement.

Pour simplifier, oous avons consid6r6 eomme valeurs de nuit celles obtenues apr~s le coucher du

dB

60

50

40

30

4~

o t

x

- - - - e x + o

x �9 I x u e

e x x ( x ~ l x - - x + � 9 - - - - o . i t J x l x l � 9 - x �9 * . -ex (~) , �9

(IA} 0 ~e ~ x o e r ( X ~ x

xoo ~x �9 � 9 ~ l x e ~ e �9

�9 �9 e~ �9 �9 �9 e �9 ( x ) � 9 ( ~ ( e + e l ~ x ( x ) � 9 t o o ( o ) t ~ x ~ X ~ ) l � 9 * e e � 9 L ~ � 9 + � 9 _~+_o0 x § ~L~LCl L e � 9 (0} �9 e ~ I~-x �9 ( K

~e~ ( x l - . - e e J e e e e ( o ) - - - § ~ e � 9 . - e o e . . . . . � 9 - - e - _ � 9 . + , ~ - - - - � 9 t - - � 9 1 4 9 (~_~!t ~e-- x_oeeee �9 e) e l * et �9 - ( x ) e �9 e e - e e e e e l ) �9 + t I~p( lJ) t t {e~(n)~. e � 9 ( X } ( I ~ 4 " e q ~ e ) ~x) l t t

. . . . . . . .

�9 - - e e e ~ ~ ( ~ �9 o ~ ] o � 9 1 4 9 *~149 �9 e _ _

~;~ .(.~ ~§ . . . . . . I.) & ~ .- .~.~ �9 . . . . . . . . �9 . . . . . . ~ . . . . �9 --*e . . . . . . . . . - - I o } - �9 e e e e . . . . iCe l (e )

�9 �9149 (e) ( , ) ~ �9 (e) (e l �9 . . . . . . . . . l � 9 C* ~ Co)

(e l t~) �9

. . . . . . . . �9 e . . . . . . . . . �9 - - (0 ) . . . . . . . . . . . . �9

0 ( �9

a - - �9 . . . . . . . . . . .

�9 . . . . . (o) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

�9 ( �9149

60

5 0

40

5 0

FIG. 9. - - Valeurs de I o de s ep t embre t955 h octobre 1956. • I o apr~s le coucher du soleil au sol, + I i apr6s le coucher du soleil au sol, �9 I o a v a n t le coucher du soleil au sol, ( ) pr6sence de focalisations, - - pr6sence de E sporad ique t r a n s p a r e n t .

leurs de I~ mesur6es �9 le coucher du soleil au sol, lorsque l'6cho d'ordre deux n'a pu ~tre enregistr6.

Nous avons vu que certains ph6nom~nes 6talent susceptibles d 'avoir une influence sur I 'amplitude des 6chos, en part�9 les focalisations et la pr6- sence de E sporadique t ransparent au-dessous de la couehe r6fl6chissante. Nous en avons tenu eompte par des symboles qualificatifs sur les figures 9 et t0 qui repr6sentent les valeurs ainsi obtenues, de septembre 1955 h avril 1958.

L 'examen de ces figures montre que les valeurs pr6sentent une dispersion assez grande.

On peut constater que : - - l e s valeurs affect6es par les focalisations ou

par la pr6sence de E sporadique sont en g6n6ral plus faibles que les autres ;

- - les valeurs de I o obtenues h part ir des mesures effectu6es de ]our sont systdmatiquement in/drieures h celles obtenues de nuit. Nous reviendrons plus loin

soleil au sol. II faut remarquer que la r6gion D, res- ponsable de la plus grande partie de l 'absorption non-d6viative, se situe aux environs de 80 km d'altitude. I1 y a un d6calage de plus d 'une heure entre l 'heure du coucher du soleil au sol et celle du coucher du soleil ~ cette altitude. De plus, la r6gion D dolt met t re un certain temps h (c disparaltre )) apr~s le coucher du soleil.

Pour tenir compte de ces deux ph6nom~nes, nous avons repris les valeurs de I 0 (ou de I~) en distin- guant celles obtenues apr~s l 'heure du coucher du soleil au sol, et celles obtenues au re�9 deux heures apr~,s c�9 moment.

On remarque peu de diff6rence entre les valeurs obtenues apr~s le moment du coucher du soleil au sol, et celles obtenues plus de deux heures apr~s, ce qui confirm�9 que la (( constante de temps )) de la r6gion D est faible, et que eette couche disparalt rap�9 apr~s le coucher du soleil.

- - 1 7 5 - -

20/28

c) Comparaison des valeurs de I o obtenues toute la /ournde et des valeurs de nuit.

On constate que la dispersion des valeurs est moins grande lorsque l 'on consid~re uniquement les valeurs de nuit.

Sur la figure 10 nous remarquons que les valeurs obtenues de mai h octobre 1957 sont ne t tement plus faibles que celles des mois pr6c6dents, bien que les

G. PILLET [ANNALES DES TI~LI~COMMUNICATIONS

- - m6diane de toutes les valeurs obtenues de jour et de nuit,

- - m6diane des valeurs de jour et de nuit, en ~li- minant celles affect6es par des focalisations ou par la pr6sence de E sporadique,

- - m6diane de toutes les valeurs de nuit (apr~s le coucher du soleil au sol),

- - m6diane des valeurs de nuit, en dliminant celles

rib 6O

~O

40

30

E e

m ~ m -5

.§247

zz

1*)

~ ~ . 2.'.

t4~

--Its

1 4 9 - - -

* i

�9 n 7 ' ~+• •

•

l o l l

. . . . . #

60

40

I o

d3

55

5o

4O

F1G. I 0 . - Valeurs de ]o dc n o v e m b r e 1956 h avril 1958.

i CI

9/55 i0 II 12 1/55 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ~

3

~ 12 1/57 2 3

Fro. 11. - - Valeur de la cons tan te de l ' apparei l lage I o. X . . . . . X M6dianes de tou tes les va leurs ob t enues de jour et de nu i t ; 0 - - . - - �9 M6dianes des va leurs ob tenues de nu i t seu lement . + + M6dianes des va leurs ob tenues de nu i t en 61iminant celles affect6es pa r des foca- l isat ions ou la pr6sence de Es.

courbes de comparaison des 6talonnages mont ren t que les caract6ristiques de l 'appareillage n 'ont pas vari6.

I1 faut noter que, pendant ces mois de 1'6t6 1957, nous avons dO, faute d 'enregis trement des 6chos d 'ordre deux, nous contenter de pointer sur les graphiques, au lieu des valeurs de I0, celles de I[, obte- hues apr~s l 'heure du coucher du soleil au sol et que l 'absorption r6siduelle n'a pu gtre mesur6e.

Pour ten ter de (( chiffrer )) l 'erreur que l 'on commet en d6terminant la valeur m6diane de I o en n'61iminant pas les mesures affect6es par la focalisation ou par la pr6sence de E sporadique, nous avons r6sum6 dans le tableau I les valeurs mddianes mensuelles de Io, d6termin6es sur les figures 9 et 10 dans les cas suivants (en notan t le nombre de mesures sur lequel porte le calcul de la m6diane) :

affect6es par des focalisations ou par la pr6sence de E sporadique,

- - m 6 d i a n e des valeurs obtenues plus de deux heures apr~s le coucher du soleil au sol (en 61iminant celles affect6es par la pr6sence de E sporadique ou de focalisations).

Pour essayer de caractdrlser la dispersion des valeurs, nous avons 6galement calcul6, et indiqu6 sur le tableau I, les @arts quadrat iques moyens aux valeurs m6dianes, jusqu 'en mars 1957 (car ensuite le nombre de mesures est ne t t ement t rop faible pour que ces 6carts soient significatifs).

La figure i l repr6sente graphiquement une partie des valeurs indiqu6es dans ce tableau.

L 'examen de ce tableau r6capitulatif ou des courbes de la figure i i sugg~re les conclusions suivantes :

- - 1 7 6 - -

t. 15, n ~ 7-8, 1960] C O N T R I B U T I O N A L ' E T U D E D E L ' A B S O R P T I O N I O N O S P H I ~ R I Q U E

T A B L E A U I

2 1 / 2 8

SEPTEMBRE 1955 . . . . . . . .

0 C T O B R F . . . . . . . . . . . . . . . .

N O V E M B R E . . . . . . . . . . . . .

D E C E M B R E 1 9 5 5 . . . . . . . .

JANV~R 1956 . . . . . . . . . .

F I : v R ~ . . . . . . . . . . . . . . .

M A R S ..................

AVRIL .................

MA] ...................

J m ~ ..................

JUILLET ...............

AOUT . . . . . . . . . . . . . . . . . .

S E P T E M R R ~ . . . . . . . . . . . .

O C T O B R E . . . . . . . . . . . . . . .

~ O V E M B R E . . . .

D~C~M~RE t956

JANV~ER 1957 .

F ~ V R I E R . . . . . . .

MARs . . . . . . . . . .

AVRIL . . . . . . . . .

MAI . . . . . . . . . . .

J u ~ s . . . . . . . . . .

J U I L L E T . . . . . . .

A O U T . . . . . . . . . .

S E P T E M B R E . . . .

O C T O B R E . . . . . . .

~ O V E M B B E . . . . .

D~CEMBRE 1957

JANVlER 1958 . .

F~VaIER . . . . . . .

MARS . . . . . . . . . .

A v R ~ 1958 . . . .

44,5

46

46

44,5

47

4 4 , 5

[ 46

46

46

47

46

46

46

48

~ ' ~

N ~ 2 ~ ' 2

5,0 33 45

5,2 44 46,5

4,7 51 47

6,3 70 43

5,6 44 49

5,8 49 45

6,4 70 48

6,1 45 46 I

5,2 ~61 45

4,9 84 47

4,2 50 48

3,6 35 46,5

5,5 71 46

5,0 166 48,5

50 3,8 t28 51

51,5 4,9 41 52 !

47,5 4,1 40~ 49

51,5 4,6 25 51,5

49 6,8 65 49

44,5 15 47

44 9 44

39 7 1421

40,5 14 43,5

20 50 4,3 9 50,5

28 47,5 3,6 13 49

34 50 3,4 17 51 !

43 50 3,3 24 50

34 48 5,4 15 52

34 49,5 3,0 17 50

54 51 1,8 15 51

24 47 2,2 16

2t 51 3,7 8

34 50,5 3,4 26

28 50 2 , t 20

21 48 2,2 16

42 48 3,0 35

92 49 2,9 83

47,5

49,5

50,5

50

48,5

48,5

50

79 [ 5 1 3,4 73

19 52 3,1 2O

21 49 2,6 18

19 52 2,1 t5

50 51 3,0 30

I t 49 8

6 44,5 8

4 39,5 6

37 I0

8 41 12

46 12

44 18

49 24

48 24

50 25

50 17

48 13

47,5 10

51

53

5O

52

51

49

44

142,5)

36,5

45

46

44

49

48

49,5

50

48

47,5

~ ~ o

=.~

~ o

5 > 50,5

7 49

t3 52

10

11

12 50

10 51

4

4 54

4 5 i

13

5

16 49,5

39 49,5

44 5 i

7 54

10 50

11 53

27 50

8 50

6

3

7

7 46

9 46

14 44

t 9 5I

22 49

22 51

t 7 51

13 48

9 47,5

O

2

5

1

3

t

t

7

18

25

4

5

6

15

7

3

6

i

1 0

8

7

8

6

- - 1 7 7 -

22/28

- - l e s valeurs m6dianes de I o obtenues de nuit sont sup6rieures de plusieurs d6cibels ~ celles 6va- lu6es ~ par t i r des mesures effectu6es de jour et de nuit ;

- - la pr6sence de E sporadique t ransparent sous- jacent et les focalisations ont pour effet de diminuer syst6matiquement la valeur m6diane; mais cet effet, pour les mesures de nuit, n 'est que de l 'ordre de I h 2 dB ;

- - lorsqu'on a 61imin6 les valeurs affect6es par la pr6sence de E sporadique ou les focalisations, les m6dianes sont 6valu6es sur un tr~s peti t nombre de valeurs, mais on peut cependant voir qu'il y a tr~s peu de diff6rence entre les valeurs de I o obtenues imm6diatement apr~s le coucher du soleil au sol et celles obtenues plus de deux heures apr~s ;

- - les 6carts quadrat iques moyens sont syst6ma- t iquement plus grands lorsqu'on a 6tabli la m6diane sur routes les valeurs mesur6es que lorsqu'on l 'a 6valu6e sur les valeurs de nuit seulement.

I1 est assez diMcile de tirer des conclusions d6fi- nitives des valeurs mensuelles que nous venons d'6tudier, 6tant donn6 le pet i t nombre, pour chaque tools, de valeurs non perturb6es par E sporadique ou par les focalisations.

Nous avons donc, pour la p6riode de septembre 1955 ~ octobre 1956, 6valu6 globalement la m6diane des valeurs obtenues pour I o dans diff6- rents cas et calcul6 les 6carts quadrat iques moyens correspondants.

Ces r6suhats, qui sont repr6sent6s dans le tableau II, por tent sur un nombre beaucoup plus grand de valeurs et confirment nos conclusions pr6c6- dentes.

TABLEAU II

VALEURS MEDIANES DE I 0

P~BIODE :

SEPTEMBB~ 1955 A OCTOBRE 1956

P o u r t o u t e s les v a l e u r s o b t e n u e s de j ou r e t de n u i t . . . . . . . . . . . .

P o u r t o u t e s les valeurs de n u i t . . . . . . . . . . . .

Pour les valeurs de n u i t apr~s a v o i r 61i- ra in6 celles affect6es de foca l i s a t i on ou par E s p o r a d i q u e . . . . . .

VALEUR MEDIANE

46,5 (857 va leurs )

49 (314 valeurs}

5 0

(153 va leurs )

]•CART QUADRATIQUE

MOYEIq

5,5

3,3

3,1

Le fait d ' inclure dans le calcul de la valeur m6diane de I 0 les valeurs obtenues de jour, en ajou- rant h l 'ampli tude de l'6cho d 'ordre un l 'absorption mesur6e par comparaison des 6chos d 'ordre un et deux, conduit h une valeur m6diane plus faible, et h une dispersion des valeurs beaucoup plus grande.

En conclusion, pour d~terminer la constante de

G. P I L L E T [ANNALES DES T~L]~COMMUNICATIONS

l'appareillage Io, on doit gvaluer la mgdiane des valeurs de 1 o obtenues uniquement de nuit, en glimi- nant celles obtenues lorsqu' il y avait prgsence de E sporadique transparent ou de [ocalisations.

d) Valeurs de [ o adoptdes pour dc, aluer l'absorption.

La courbe en traits pleins (fig. 11) indique les valeurs que nous avons 6valu6es suivant les normes indiqu6es ei-dessus et adopt6es pour d6terminer les valeurs de l 'absorption de septembre 1955 mars 1957.

A part i r d'avril 1957, il y a eu t rop peu de mesures de nuit pour lesquelles l 'enregistrement de l'6cho d 'ordre deux (donc la d6termination de l 'absorption r6siduelle) a 6t6 possible.

Nous n 'avons donc pas pu 6valuer les m6dianes mensuelles de I o. Les valeurs obtenues sont t rop faibles alors que la maintenance de la stabilit6 de l 'appareillage a 6t6 faite correctement.

Nous n 'avons done pas utilis6, pour le calcul des valeurs de l 'absorption, ces valeurs m6dianes mensuelles de Io, qui nous ont paru peu sfires, mais, 6tant donn6 que les caract6ristiques de l 'appareillage n 'ont pas vari6, il est 16gitime de penser que la constante I o a dfi rester la m~me.

Pour la p6riode de mars 1957 h avril 1958, nous avons donc d6termin6 globalement une valeur de I o de la faqon suivante :

Nous avons compar6 les valeurs de I o et de 11 obtenues de nuit pour chaque mois de la p6riode pr6c6dente (septembre 1955 h octobre 1956) et t rouv6 que la diff6rence I o - - I[ 6tait de 3 ~= I dB,

- - N o u s avons 6valu6 la m6diane de toutes les valeurs de I~ obtenues de nuit pour mars, novembre d6cembre 1957, janvier, f6vrier et mars 1958 et trouv6 11 -=- 50.

Nous avons alors adopt6 pour constante I o de l 'appareillage, d'avril t957 h mars 1958, la valeur I o =: 53 dB, (c'est-h-dire 50 + 3 dB). Cette valeur est 6videmment moins pr6cise que celles obtenues pour chacun des mois de la p6riode pr6e6dente, mais on peut estimer que l 'erreur commlse est inf6rieure h 2 d B .

e) Variation diurne apparente de I o.

Nous venons de mettre en 6videnee le fait que les valeurs de I o obtenues h part i r des mesures effec- tu6es le jour sont syst6matiquement inf6rieures h celles obtenues h part ir des mesures de nuit.

Pour essayer de pr6ciser ce ph6nom~ne, nous avons point6, pour chaque mois, les valeurs de I 0 obtenues en fonction de l 'heure. Nous avons distingu6 les mesures effectu6es par r6flexion sur F et celles sur E sporadique oceultant.

La figure t2 repr6sente les r6sultats ainsi obtenus pour les mois de mars et octobre 1956.

Les courbes en pointill6 joignent les points qui repr6sentent la valeur m6diane, pour une heure donn6e, des I o obtenus par r6flexion sur F (nous n 'avons pas tenu compte des valeurs obtenues par

- - t 7 8 -

t. 15, n~' 7-8, 1960] C O N T R I B U T I O N A L E T U D E DE

r6flexion sur F lorsqu'il y avait eu pr6sence simul- tan6e de E sporadique t ransparent) .

On constate que : les valeurs de I o obtenues de jour, par r6flexion

sur F, sont ne t tement inf6rieures h celles obtenues apr~s le coucher du soleil et qu'elles pr6sentant une dispersion beaucoup plus grande ;

- - les valeurs de I o obtenues par r6flexion sur Es occuhant sont, pour une m6me heure, dans la jour- n6e, g6n6ralement sup6rieures h celles obtenues par r6flexion sur F ;

6~

~0

40

02 04 06

I

J !

i + 1 " . Jr ' , . - - i

I , . I i i

": I "I I', " !

I

o8 lO 12 14 16

Fro. 12 a.

18 20 22 T,U,

0..3 ~ J O O T O B R E 1 9 5 6

. . . . . . . . 50 ] 1 _ "4.'~ 4. ~.1 �9 , �9

~ '+ I "It ' 9 ' " ' , s" , : + " N , + . ; , ~ . . .

P + - * 40 .%~.

E

J

02 04 06 08

$'+

10 12 14 16 18 20 22 ~.U

Fro. 12 b. R6partition des valeurs de I 0. �9 R6flexion sur F, ( � 9 R6*

flexion sur F en pr6sence de Es transparent, + R6flexion sur Es occultant.

- - l e s courbes met ten t en 6videnee une nette variation diurne des valeurs de I o obtenues it partir de rgflexions sur la r@ion F. On constate en effet que ces valeurs de I o s'61oignent d ' au tan t plus des valeurs de nuit que l 'absorption est plus forte. Cette variation diurne de I o a d6jh 6t6 signal6e par W. R. P1GGOT [39] ;

- - a u contraire cette variation diurne n'apparMt pas pour les valeurs de 1o obtenues par rdflexion sur Es occultant, qui semblent mont rer nne bien meilleure coh6rence avee les valeurs de I o obtenues de nuit par r6flexion sur F.

Si les hypothSses sur lesquelles sont bas6es les formules utilis6es sont correctes, cette variation diurne ne peut ~tre qu 'apparente puisque I o devrait

L ' A B S O R P T I O N IONOSPH 15, RIQUE 23/28 alors 6tre une constante d6pendant de l 'appareillage (I o repr6sente l 'ampli tude de l'6cho r6fl6chi une fois par l'ionosphbze h la hauteur standard de t00 km ell absence d'absorption).

Au contraire, l 'hypoth~se que nous avons expos6e h la tln du chapitre II, selon laquelle les couches r6fl6chissantes peuvent pr6senter une certaine courbure et par cons6quent produire des /ocalisations, peut nous permettre d 'expliquer cette anomalie des valeurs de I o e t aussi, nous le verrons plus loin, le d6saccord entre les r6su]tats des deux m6thodes de mesure de l 'absorption.

En effet, les valeurs de [ o sont obtenues par la relation (29), et cette variat ion diurne s 'explique si ron admet que la valeur de l'absorption mesurde par la comparaison des amplitudes des dchos d'ordre un et deux est trop /aible, puisque, dans ces conditions, l '6cart par rappor t aux valeurs de nuit devrait ~tre d ' au tan t plus grand que la valeur r6elle de l 'absorption mesur6e est plus grande.

Nous verrons au paragraphe suivant que les r6- sultats exp6rimentaux sur de nombreux mois mont ren t qu 'effeet ivement les valeurs de l 'absorption L 1 6valu6es par cette m6thode sont syst6mati- quement plus faibles que celles (Ira) obtenues en comparant les amplitudes des 6chos d 'ordre un h la constante de l 'appareillage I o.

L 1 6tant donn6 par la relation (30), le fait que L 1 est trop faible peut s 'expliquer si on admet que l'amplitude de l'dclw d'ordre deux est en rdalitd plus grande que celle que l 'on devrait obtenir en par tan t de l 'hypoth~se simple suivant laquelle les r6flexions s 'effectuent sur des surfaces d'6gale ionisation planes et parallgles.

Un ph6nom~ne de focalisation expliquerait que l'6cho d'ordre deux soit plus renforc6 que l'6cho d'ordre un puisque son t ra je t optique est deux fois plus long ; l'6cho d 'ordre deux serait alors plus sen- sible que l'6cho d'ordre un h des courbures faibles de la surface r6i]6chissante.

Or l 'exp6rience a montr6 que souvent, de nuit, lorsque l 'absorption est trbs faible, l 'ampli tude de l'6cho d 'ordre denx devient 6gale et mgme patrols sup6rieure h celle de l'6eho d 'ordre an. De jour, on ne peut met t re aussi clairement le ph6nomgne en 6vidence puisque l'6cho d'ordre deux subit une absorption double de celle subie par l'6cho d 'ordre un et par cons6quent devient beaucoup plus faible. Mais il est possible qu'il subisse cependant un renforcement dfi h u n effet de focalisation et que son amplitude soit ainsi plus grande que si la r6flexion s'6tait effectu6e sur une surface plane.

D'autre part , le fait que cette variat ion diurue n 'apparal t pas pour les mesures effectu6es sur Es occultant semble appuyer cette hypoth~se.

Comme l 'ont montr6 les diverses campagnes d'6tudes simuhan6es de E sporadique en diff6rents pays, E sporadique occul tant est tr~s localis6 darts l 'espace et on peut le consid6rer comme une eouche mince pr6sentant un tr~s fort gradient de densit6 d'ionisation, de dimensions horizontales de l 'ordre de

- - i79 - -

quelques centaines de kilom~tres. K. RxwEa [5t.] trouve pour /Es une corr61ation de 0,5 pour une distance d'environ 200 km. D. L s r s c m x s x y [52] indique que la corr61ation entre l'occurrence de/oEs

Bagneux et h Poitiers (distantes d'environ 300 km) est tr~.s faible.

Sur des couches de ce genre, les effets de focalisation devraient se faire tr~s peu sentir et on peut eonsid6rer que c'est E sporadique oecultant qui se rapproche le plus des conditions id6ales pos6es au d6part.

Avant de faire une 6rude plus d6taill6e des ph6no- m~nes de focalisation, nous allons maintenant corn- parer les valeurs de l 'absorption obtenues par les deux m6thodes.

2. C O M P A B A I S O N D E S V A L E U R S D E L ' A B S O B P T I O N

~.VALUI~ES P A B L E S D E U X M I ~ T H O D E S .

Nous avons signal6 au chapitre III que le d6pouil- lement des enregistrements a syst6matiquement 6t6 effectu6 de mani~re h obtenir simultan6ment les

dO

30-

_P D e ~ e m b r e /';55

r 2o.

10- ~ r J

jt~.

o i i , i r r

a B i6Plafs lgdd 40- 1o~ : 3.4

.. l

/a"

a 8 i5SuinLqS5 4o- ~ ~ . ~ 4

30 ~ ./=

m 'r :~

O

I 9 Hats 1956

aono:~:sss }~.~.,

/ ":i , i

N Oc tobm 1956 f.a.a.4

I

q,~ i*

.~ ru oa oG os 1e 15 \ e t m

Fro. 13. ~ Exemples de variations diurnes de l'absorption.

�9 . . . . . �9 L 1 = 1 1 - - 1 2 - - 9 + - - - - + L a = Io-- I'1.

valeurs L 1 (6quation 30) et L s (6quation 26) lorsque l'6cho d'ordre deux h pfi 6tre enregistr6. Malheureu- sement, la puissance de l '6metteur n '6tant pas assez

G, P I L L E T [ANNALE$ DES T~LI~COMMUNICATION~

61ev6e, il est rare que l'6cho d'ordre deux, plus ab- sorb6, air pu gtre enregistr6 pendant la journ6e (sauf pendant certains mois d'hiver).

Pour chaque journ6e de mesures, nous avons trae6 la courbe de variation diurne de l 'absorption ainsi mesur6e (fig. 13).

Nous avons indiqu6, sur les graphiques, les mesures effectu6es par r6flexion sur les r6gions F, E E sporadique occultant, ainsi que les heures pour lesquelles la mesure a 6t6 impossible parce que l'6cho 6tait trop faible ou totalement absent par suite du passage de la fr6quence de travail par la valeur de la fr6quence critique de la r6gion E.

On constate que, pour un intervalle de mesure donn6, les valeurs L 1 sont presque tou]ours in[~rieures aux valeurs La. La diff6rence peut atteindre une quinzaine de d6cibels alors que, si les deux m6thodes 6talent valables, cette diff6rence devrait gtre de l'ordre de grandeur de l 'erreur exp6rimentale intro- duite en 6valuant les valeurs m6dianes rant pour l 'amplitude des 6chos que pour l '6valuation de la constante I 0.

D'autre part, on peut 6galement remarquer que, lorsque la mesure a 6t6 effectu6e par rdflexion sur E sporadique occultant, la difference entre les valeurs L 1 et L 3 est nettement plus /aible que lorsque la mesure a 6t6 effectu6e sur F. Elle semble gtre de l 'ordre de grandeur des erreurs exp6rimentales. Ceei tendrai t h montrer que E sporadique occultant semble correspondre beaucoup mieux aux hypotheses d'apr~s lesquelles ont 6t6 6tablies les formules utilis6es (couches planes et bien r6fi6chissantes).

On peut aussi constater que, mSme au milieu de la journ6e, alors que l'6cho d'ordre deux n'est pas visible lorsque la r6flexion s'effectue sur E ou sur F, il devient souvent parfai tement visible et enregistrable dbs qu'une r6gion E sporadique occultante apparalt. On le volt net tement sur le graphique du 16 mars 1956 5 1000 et 1130, et 6galement le 30 mars h t0 00 et le 15 juin de 14 30 h 15 30.

Pour montrer que, le plus souvent, les valeurs L 1 sour inf6rieures aux valeurs Ls, nous avons point6 pour une p6riode de 12 mois (de septembre 1955 h aofit 1956 inclus) les valeurs de (L s - L1) en fonction des valeurs de L s (fig. 14).

Pour les cas off, en pr6sence d 'une faible absorption, la diff6rence L 1 ~ 11 - - I S - - 9 6tait n6gative, nous l 'avons syst6matiquement remplac6e par le symbole K et, sur le graphique, nous avons consider6 l 'absorption comme nulle, une valeur n6gative n ' ayan t pas de signification physique.

Les points correspondant h L 1 = 0 s 'alignent 6videmment sur la droite passant par l'origine et de pente 6gale h l'unit6.

La figure 16 montre que la diff6rence L a - - L 1 est, sauf pour un petit nomhre de cas off l 'absorption est faible, systdmatiquement positive.

On peut 6galement constater que la difference est d'autant plus grande que l'absorption est plus [orte.

D'autre part, l 'examen des valeurs qui corres- ponden t aux mesures effectu6es sur Es occultant,

- - t 8 0 - -

t. 15, n " 7-8, 19601

montre qu effeetzvement, comme nous 1 avons fait r emarquer en consid6rant la figure ~13, la diffdrence entre les valeurs obtenues par les deux m6thodes est

L j - L I

d~

2~

~o

~5

~

CONTRIBUTION A L 'ETUDE DE L'ABSORPTION IONOSPHI~HIQUE 25/28

Q

i P

I,)

t ml , ~ �9 �9 �9 �9 �9 �9 �9 �9 * 1 II

." ,-: , ' ~ a � 9 ..a'~' . ,

1 �9 " ~ p . . , :." t

,*' �9 �9 * t " . t , ' t ~ "~b.L | J . l t , t . ' . l . t ' . g . . * [ +

, : �9 ".':: t ":*:'..~,t + ~ , . ~,.

) : : . ~ ; + ~t. t . , t " " % "

i ..~162 t § I ~ :I: ~"

' t o . " $ �9 ! * ,,-I. , �9247149 �9 �9 "I" *+

I ,,+

I t r I I I 1o 5 20 25 )o

Fig. l / , . - Compara i son des valeurs de l ' abso rp t ion L, et Im. �9 Mesures ob/enues par r6flexion star F ; 4- Mesures obtenues par r6flexion sur Es occull~nt.

nettement p lu s /a ib l e lorsque la touche r6116elfissantc est E sporadique occultant.

L 1 ne devlent SUl,6rieur h L a que i)o.r de foibles valeurs de l 'absorpt ion, et cette dilt'("vence est en g6n6ral faible, de l 'ordre de 4 d6eibels, done de l 'ordre de grandeur de l 'erreur commise en 6valuant 1 o.

Ce d6saeeord entre les deux m6thodes de mesures a 6t6 signal6 depuis un certain hombre d 'ann6es [39], (16s que ]'on a voulu interpr6ter de longues s6i.ies de mcsures d 'absorp t ion et l 'anonlalie (par r appor t aux hypoth6ses de d6part) a 6t6 at tr ibu6e soit a l '6eho d 'ordre un, soit h eelui d 'ordre deux et a donu6 lieu h de nombreuses controverses.

Les difflcuh6s d ' in terpr6ta t ion qu'elle entralne out conduit W. H. Pxct;o'r 'r, charg6 de centraliser los r6suhats des mesures d 'absorp t ion cffectu6es pcndant l 'Ann6c (]6ophysiquc lntcrnat ionale , 'h reconsid6rer ]a question.

S. I ~ . T U D E D U D ] ~ S A C C O R D

E N T R E L E S D E U X P R O C ] ~ D I ~ , S

D E M E S U R E D E L ' A B S O R P T I O N .

D'apr6s les 6quations (23) et (24), nous obtenons la relation :

(33) 2h' E~ = (El h') 2 pglE o ho,

-- 181

et W. R. PIGGOTT [51] m e t cette expression sous la ]'orme :

(34) log (2h' E2) = 2 log (h' El) + log (pglE o ho).

II pointe alors les valeurs de log (2h' E2) en fonction de eelles de log (h' E~). Les points devraient th6oriquement s 'aligner suivant une droite de pente 6gale h deux.

Les r6sultats que pr6sente W. R. PIGGOTT con- eernent uue p6riode d 'h iver (octobre 1958 h mars 195!)) pour Inverness et une p6riode d'6t6 (juin h septembre 1958) pour Slough. De l '6cart des points exp6r imentaux par rappor t h la droite th6orique, il tire certaines conclusions que nous allons v6rifier ", l 'aide de nos mesures effeetu6es 'h Domont .

E t an t donn6 que notre appareillage permet d 'obtenir directement les ampli tudes des 6chos en d6ci- bels au-dessus de l ~V/m, nous allons expr imer les formules ci-dessus sous une forme un peu diff6rente, afin de nous permet t re d'util iser ]es r6sultats de nos mesures sans effeetuer de calculs suppl6mentaires.

L '6quat ion (33) ci-dessus peut s'6crire :

(35) 2E2.h' lh o -- (E,.h'lho)"- ~olEo,

suit :

(36) 20 log 2 + 20 log E 2 + 20 log h'lh o = 2(20 log Ea + 20 log h'lho) + 20 log p~ -- 20 log E o.

Or, nous avons l)OS6 :

20log E = I (I 6ta,,t cxprim6 en d6clbels)

ct nous avons slmpliti6 les notations, apr6s la correction de hau teur en posant :

(22) I ' - 20log E + 201o~(h'lho).

Nous pourrons done utiliser d i rectemeut les r6sul- ta ts de nos mesures exprim6s en d6cibels, en 6cri- r a n t l '6quation (36) ci-dessus sous la forme suivante :

l,~ + (i .... 21 i -- 1 o + 20 h,g 9g,

soit

(37) 1,~ = 2 Ii 1 o -- 9,

p,fiS,lUe nous avons adopt6 pour 20 tog 9g la valeur - - 3 dR.

Happelons que les valeurs exp6vimentales I~ ct 1[ sont obtenues ind6pendamment .

En pointant , pour un mois donn6, les vateurs de ]~ en fonction de celles de I~, nous devrions t rouver que ]e.s points s 'al ignent suivant une droite de pente 6gale h deux et dont l 'ordonn6e h l 'origine sera - - - ( I o + 9), si toutefois les hypoth6ses de base sont v6rifi6es.

Th6oriquement , ce test dcvrai t nous permet t re de v6rifier si la valeur que nous avons adopt6e pour I o cst correcte.

Sur la figure J5, l 'absorpt ion L , obtenue en comparan t les ampli tudes de l '6cho d 'ordre un h la constante Io, est lue directement sur l'6chelle des abseisses, en prenant l 'origine au point 1~ ~ I 0.

Ayan t d6termin6 I o pour un mois donn6, nous pouvons t racer la droite (( th6orique )) de pente

26/28

12 Mar~ 1956

dB

50

4(

30

20

10

o~~ o

�9 . / . . / ~

. . �9 /,. /~

G. P I L L E T [ANNALES DES TI~L~COMMUNICATION$

'~i~l Oct~

4~

3C

2(3

10

1956

, t I'~ zo ~ da ! i I

30 40 50 60 d8 Io=,5'1

(9 R6flexion sur F lorsqu'il y avait des focalisations visibles,

o + *I~

Q QI ~o

: ~ . "

o |+

30 40 Io:50

Fla. 1 5 . - Comparaison des amplitudes des 6chos d'ordre un et deux, �9 R6flexion sur F, + R6flexion sur Es occultant, ( ) Pr6sence de Es t ransparent .

6gale ~ deux, puisque lc point de la droite correspondant h I 0 est d6termin6 par ses coordonn6es: 11 = I oe t 19+= I o - 9 .

Comme nous l'avons dit pr6c6demment, nos enrc- gistrements d'amplitude ont souvent montr6 que, lorsque l'absorption est/aible, l'6cho d'ordre deux peut devenir, pendant quelques minutes, 6gal ou m~me sup6rieur ~ celui d'ordre un.

Le ph6nombne se produit parfois suffisamment longtemps pour que la comparaison des valeurs m6dianes de I1 et 12 sur une dizaine de minutes donne une valeur de l'absorption n6gative, ce qui n'a 6videmment aucun sens physique d'apr~s les hypotheses adopt6es, mais peut s'expliquer si on admet l'existence de focalisations. En rue de l'6tu- dier, nous avons affect6 du symbole K les valeurs num6riques obtenues, rant pour les amplitudes des 6chos que pour les valeurs de l'absorption que l'on en a d6duites, lorsque l'exp6rience a donn6 la relation 1 ~ - - 1 ~ < 6 pendant une minute au cours d'un enregistrement (dont la dur6e 6tait d'une dizaine de minutes au moins).

Ces graphiques ont 6t6 ~tablis pour 19 mois, de septembre 1955 h mars 1957 inclus, pour lesquels le nombre de mesures de l'6cho d'ordre deux a 6t6 sugisant. Apr~s mars t957, l'absorption plus forte et les conditions de maintenance de l'appareillage n'ont pas permis d'enregistrer sufl]samment souvent l'6cho d'ordre deux.

Sur chaque graphique, la droite en trait plein repr6sente la droite th6orique de pente 6gale h deux et passant par le point d6termin6 par la valeur I 0 6valu6e s6par6ment pour chaque mois.

Nous avons trac6 en traits tiret6s la droite qui passe au mieux h travers les points exp6rimentaux, en donnant toutefois moins de poids aux mesures affect6s par la pr6sence de Es transparent.

On constate que, par exemple pour mars 1956 (fig. t5), la droite th6orique passerait mieux parmi les points obtenus en pr6sence d'absorp.tion faible si m~ lui faisait subir une translation de I ou 2 dB vers le haut. Mais il faut alors remarquer que la valeur de Io, sur laquelle on s'est has6 pour tracer cette droite, a 6t6 obtenue, non seulement ~ partir des mesures point6es sur le graphique, mais 6galement h partir des valeurs I~ de l'6cho d'ordre un seul, la nuit, qui ne tigurent donc pas sur ]e graphique consid6r6.

Ce 16get d6calage pourrait peut-gtre 6galement signifier que la va leur- -3 dB adopt6e pour la perte

la r6flexion du sol est un peu trop forte et qu'il serait plus correct de prendre 20 log po = - - 2 dB par exemple. Mais, 6tant donn6 l'ordre de grandeur des erreurs exp6rimentales, il semble difficile de pr6ciser de cette mani~re la valeur de p~.

L'examen de ces graphiques permet de faire un certain nombre de constatations :

pour tous les mois 6tudigs, les pentes de ces droites exp6rimentales sont in/~rieures ~t deux, comme le trouve 6galement W. R. PICGOTT [53],

- - c e sont les mesures affect6es du symbole K qui s'61oignent le plus des droites th6oriques, et ces valeurs sont tou]ours au-dessus de la droite th6orique ou juste sur celle-ci, mais jamais au-dessous,

- - m g m e en pr6sence d'absorption notable, les valeurs qui correspondent aux mesures effectudes sur E sporadique occultant se rapprochent beaucoup plus de la droite th6orique que celles corres- pondunt ~ des mesures effectu6es sur F.

On retrouve ainsi une des conclusions du chapitre pr6c6dent, '~ savoir que c'est Es occultant qui correspond le mieux aux hypotheses de d6part, donne une meilleure concordance entre les deux m6thodes et ne semble donc pas ~tre le si$ge de ]ocallsatlons comme la r~gion F.

- - 1 8 2 - -

1. 15, n ~ 7-8, 1960]

L'occurrence de ces focalisations raises en 6vi- denee pour ]a r6gion F ne semble d'ailleurs pas subir de variat ion saisonni6re, comme ]e montrc la

10~.

50

C O N T R I B U T I O N A L ' ] Z T U D E DE L ' A B S O R P T ] O N I O N O S P I t ] ~ R I Q U E 27/28

t l , t - I l _ i . i I : I ~ I IX ,'~ X I X/ ! I ~ 1 I III I IV V Vl Vt/ VII/ /X X ;U X/t # I I

14~5J f956 I 1957

lq(;, ~6. -~ Pourrentagc du i)olli|)l'(~ d(, lll{ySut'es pour lesquelles il y a eu focalisation visible (symbole K).

tigure 16 qui repr6sentc, pour une p6riode de 18 mois, le pourcentage du hombre de mesures pour ]esquelles il v a eu focalisation visible (symbole K). On volt aussi qu 'en moyenne, c'est presque une lois sur deux que la mesure se t rouve faussbe par la focalisation.

W. R. PmCOTT [53] a t t r ibue l 'anomalie alnsi cons- tat6e au fair que l'6cho d 'ordre un serait constam- ment, pendant ]a journ6e, anormalement faible (d'environ 3 dB) par rappor t "~ ses valeurs de nuit. II explique ce fait par l 'hypothbse d 'une variat ion de la t< rugosit6 ,> de la surface r6fl6chissante entre le jour et la nuit, un fading plus profond indiquant nne surface p l u s , granu!euse ~) de nuit. L 'hypothbse de W. R. PmZOTT aurait pour cons6quence qu 'une partie impor tante de l'6nergie des 6chos arriverait de directions inclin6es par rappor t & la verticale.

Or unc 6tude des fluctuations rapides de l 'amplitude des 6chos enregistr6s ~ Domont, h laquelte nous avons consacr6 un chapitre sp6cial, a montr6, au contraire, que le fading rapide semblait plus faible la nult que le jour.

D'autre part , l 'examen des enregistrements montre un /ading lent, de p6riode de l 'ordre d 'une dizaine de minutes.

Nous avons 6limin6 te fading rapide en faisant la m6diane graphique des amplitudes sur 30 secondes. I,es figures ~7 et 18 pr6sentent quelques r6sultats de mesures. L'6cho d'ordre un, puis l'6eho d 'ordre deux, ayan t 616 enregistr6s al ternat ivement , chacun pendant 30 secondes, les points sur ehaque courbe sont s6par6s par un intervalle de temps de une minute.

Sur la figure 17, repr6sentant les 6chos F et 2F, on eonstate ne t tement que, parfois, les courbes sont parallbles, ,nais aussi que, trbs souvent, elles ne le sont pas et que l'dcho d'ordre deuz prdsente un /a- ding lent beaucoup plus prononcd que celui d'ordre un et ind@endant de ce dernier.

On peut voir que l'6cho d'ordre deux, dans un certain nombre de cas, est devenu, pendant plusieurs minutes cons6cutives, 6gal ou m~me sup6rieur celui d 'ordre un alors que ce dernier ne pr6sentait qu 'une fluctuation trbs peu marqu6e.

Au contrairc, pour les mesures effectu6es sur E sporadique occuhant , la figure 18 montre qu 'un tel ph6nombne se produit extr~mement rarement et que les courbes Es et 2Es sont en g6n6ral bien parall~les.

Nous avons voulu nous rendre compte de Fin- fluence dc ce reuforceme. t de l'6cho d 'ordre deux par

es! 40

50 i

20

10

t:

10

/ ".

,.. o

28 Tort.56 28 Fevr. S6 28 ~"~'~r.56 6 Juin 1956

1"~00 17(,.., 1710 17..%0 173.5 17,10 1~:~0s 180.5 2100 210~5 2110 211~5 2120 212~

Ic 30 19.55

, _ _ _ _ ~

I~35 I~40 I~5 I~5c 19~5 mr ~0r ~ Io 201~ zo~ 20~ ~ 0 ~ 5 2c4o ~045 ~ ~055

FIG. I 7 . - Amplitudes (m6dianes sur 30 secondes) des 6chos d'ordre un et deux r6fl6chis sur F.

1 8 3

28/28

~B

40

30

20

I0

G , P I L L E T

a.B I 2 ,~,la,t 1956 11 ~4ai 1956 40 i

I i J

1600 1605 16'IO 1600 16D5 1610

[ A N N A L E S D E S T i ~ L I ~ C O M M U N I C A T I O N S

29 Tj.a~. 1956 15 LIai 1956

~(t r ~ f " " ' "*- ~' ' / . i i i

1600 1605 1610 1700 1705 1710

d3

40

30

20

lO

14 Goptembre 1956

i ~o 1895

Fro. 18. - - Amplitudes (m6diancs sur 30 secondes) des

dl 21 Septernbre 1956 18 gel,tembre 1956 28 Scptombre 1956 9 Octobre 1956

d

":t f~ ,, a q \

10 " �9 . . . . k

I ~ ~ . , . . . . , I . . . . . | L , I~O ' 25 Soptombr~ 1956 1305 1600 1605 I~30 ~235 1300 1305 1310 O9OO 0905 ~I~

~chos d'ordre un et deux r6fl6chies par Es occultant.

9 4

25 8

15 2O 22 20 21 31

7

TABLEAU III

VALEUES L 1 ET L 3 L O R S Q U E L E S C O U R B E S D ' A M P L 1 T U D E S ]~ E T 2F

S O N T R E S T I ~ E S P A R A L L ~ L E $

D A T E

mars t956

l l l a r s

mai mai juin juin juin juin juillct ao6t aofit septcmbrc

octobrc

IlEOnE

t5 L0 16 00 16 30 t7 30 17 30 17 65 19 00 19 00 04 30 19 00 t9 30 20 00 19 O0 19 O0 20 O0 16 00 17 30

L1

6 7 z~ 3 5 6 6 6 6 8 5 1

2 3 2 6 0

La

12,5 7 7 5 9,5 8,5 5 8,5 7 4,5 2 1

1,5 3 1 9 h

r a p p o r t h eelui d 'o rdre u n sur la va leur de l ' absorp-

t i on mesur6e dans ce cas. Lorsque les courbes F et 2F sen t rest6es b ien

parall~les p e n d a n t t ou te ]a dur6e de la mesure , le t ab leau I I I m o n t r e qu ' a lo r s les va leurs L1 et L a s en t peu diff6rentes et que, dans ce cas, a u c u n d6saceord ne se mani fes te par cons6quen t en t re les deux

m6thodes . Nous a r r ivons ainsi h la conc lus ion i m p o r t a n t e

s u i v a n t e : Le ddsaccord entre les deux mdthodes doit ~tre

attribud 5 l'&ho d'ordre deux qui est anormalement ren/orc~ pendant certaines mdriodes et par cons6quent , les mesures d'absorption valables doivent s'e]~ectuer par comparaison de l'dcho d'ordre un et de la constante I o sau l dans le cas de r6flexion sur Es occul- t a n t off les deux m6thodes d o n n e n t des r6sul ta t s

eomparables . (h suivre)

- - 1 8 4 - -

Documents

Contribution a l'étude de l'absorption ionosphérique sur une fréquence fixe