17 Octobre 2014

Perturbations de l'ionosphère

De nombreuses perturbations de la densité électronique dans l'ionosphère après des tremblements de terre de grande amplitude ont été rapportées par Blanc (1985). Ces observations peuvent être interprétées, au moins jusqu'au niveau du maximum de la région F, comme le résultat de la propagation dans la haute atmosphère d'ondes de gravité ou d'ondes acoustiques engendrées par les mouvements du sol non seulement au voisinage de l'épicentre mais également à grande distance lorsque les ondes sismiques se propagent autour de la Terre (Artru, 1998). Il est beaucoup plus difficiles de comprendre les perturbations ionosphériques observées quelques jours ou quelques heures avant les tremblements de terre (Parrot et al.,1993).

Outre l'émission pré-sismique d'ondes acoustiques, d'autres hypothèses ont été avancées faisant appel par exemple à la redistribution des charges électriques à la surface de la terre, puis dans la haute atmosphère (Pulinets et al., 1994). Plus récemment la mesure du Contenu Electronique Total (CET) a permis de mettre en évidence des perturbations notables de l'ionosphère consécutives à un tremblement de Terre (Calais et Minster, 1995). Cette étude a été étendue par Zaslavsky et al. (1997) qui ont analysé en fonction de l'activité sismique, les données du CET obtenues entre le satellite TOPEX-POSEIDON et le sol grâce aux balises DORIS. Les tremblements de terre ont été choisis avec une magnitude Ms > 5.0, et une distance entre l'épicentre et la trace du satellite au sol < 300 km. On a étudié les données 48 heures avant le choc.

Des études de cas particuliers montrent une perturbation ionosphérique quand le satellite passe au dessus de l'épicentre d'un séisme. Mais les variations naturelles du CET sont sujettes à de nombreux paramètres dans l'ionosphère, et une étude statistique a donc été effectuée en considérant 706 séismes. Le nombre de perturbations correspondantes qui sont corrélées dans le temps (entre 0 et 48 heures avant le séisme), et dans l'espace (modification quand le satellite est au dessus de l'épicentre) est de 238. Ces perturbations de CET se présentent sous forme d'augmentation aussi bien que de diminution. Elles ont été étudiées et comparées avec les variations naturelles du CET. Les résultats montrent par exemple qu'il n'y a pas d'augmentation des anomalies autour de midi en heure locale comme cela aurait pu être le cas si ces anomalies avaient été mélangées à des variations naturelles.

NombrePerturbations%
Séismes70623834%
Cas au hasard5408516%

Etude statistique sur la corrélation entre les séismes et le CET

Schéma montrant les différentes perturbations pouvant affecter l'ionosphère (la perturbation principale étant due au Soleil).

Perturbations de l'ionosphere