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Indices solaires: indice de flux solaire A K Kp

Indices solaires: indice de flux solaire A K Kp

Au fur et à mesure que les ondes électromagnétiques, et dans ce cas, les signaux radio se déplacent, elles interagissent avec les objets et les supports dans lesquels elles voyagent. Ce faisant, les signaux radio peuvent être réfléchis, réfractés ou diffractés. Ces interactions amènent les signaux radio à changer de direction et à atteindre des zones qui ne seraient pas possibles si les signaux radio circulaient en ligne directe.

La propagation radio ionosphérique est notoirement modifiable. Cependant, pour de nombreuses applications, la prédiction de la propagation radio est nécessaire. Par exemple, pour la radiodiffusion ainsi que pour les utilisateurs de liaisons de radiocommunications bidirectionnelles qui utilisent les bandes HF ainsi que les radiocommunications mobiles, les radiocommunications maritimes et de nombreux autres utilisateurs de radiocommunications point à point, une connaissance des schémas de propagation qui seront en l'existence à un moment donné sont presque essentielles. De cette manière, les utilisateurs de radiocommunications qui ont besoin d'une propagation via l'ionosphère peuvent choisir les meilleurs moments et fréquences pour établir leurs radiocommunications.

Prédiction de propagation radio

De nombreux indicateurs permettent de prévoir les conditions de propagation radio HF. Cependant, ce sont les indicateurs du niveau de rayonnement solaire et d'activité géomagnétique qui donnent les meilleurs indices sur l'état possible des conditions de propagation des radiocommunications via l'ionosphère. Les principaux indices solaires sont le flux solaire et les indices géomagnétiques appelés indices A et K. En utilisant ces derniers, il est possible de déduire manuellement à quoi peuvent ressembler les conditions. Cependant, plusieurs logiciels de prédiction de propagation radio sont disponibles. Celles-ci tiennent compte des différents indices ainsi que de la position sur le globe, de l'heure du jour, de la saison et de la position dans le cycle des taches solaires.

Flux solaire

L'un des principaux indicateurs de l'activité solaire utilisé pour la prédiction de la propagation radio est connu sous le nom de flux solaire et il a un impact majeur sur les conditions de propagation des communications radio. Il fournit une indication du niveau de rayonnement reçu du Soleil. Cet indice solaire est mesuré en détectant le niveau de bruit radio émis à une fréquence de 2800 MHz (10,7 cm). L'indice est coté en termes d'unités de flux solaire (SFU). Un SFU a les unités 10-22 Watts par mètre2 par Hz.

Le niveau de rayonnement solaire varie dans le monde entier. Même lorsque des facteurs de correction ont été appliqués, il n'est pas facile de fournir une série cohérente de chiffres. Pour surmonter cela, la norme est prise comme la lecture du Penticton Radio Observatory en Colombie-Britannique, Canada. Ainsi, ces chiffres sont d'un grand intérêt pour la prédiction de la propagation radio ionosphérique.

Le niveau de rayonnement ionisant reçu du Soleil est approximativement proportionnel au flux solaire. Il y a une relation statistique plutôt qu'une relation directe car le niveau de bruit radio reçu à 2800 MHz est environ un million de fois moins intense que celui du rayonnement qui crée l'ionisation dans l'ionosphère. Cependant, le flux solaire fournit une bonne approximation de premier ordre, en particulier pour la région F qui est responsable de la propagation des communications radio ionosphériques à longue distance. La meilleure corrélation est avec les niveaux du nombre de taches solaires lissées (SSN).

Il est possible de relier le nombre quotidien de taches solaires au flux solaire. Un certain nombre d'équations sont disponibles, mais celle donnée ci-dessous est simple et suffisamment précise pour la plupart des objectifs:

SolunerFluX(SFU)=73.4+0.62R

Où R est la tache solaire quotidienne ou le nombre de loups.

Une équation un peu plus précise, bien que plus compliquée, indique que la relation entre les deux valeurs n'est pas totalement linéaire.

SolunerFluX(SFU)=63.7+0.728R+0.00089R2

Les valeurs de Solar Flux varient sur une large gamme. À leur niveau le plus bas (généralement pendant les périodes des minima de taches solaires), ils peuvent être aussi bas que 50 mais atteignent des valeurs maximales d'environ 300 (autour des moments des maxima des taches solaires).

Comme les valeurs du flux solaire fournissent une indication du niveau d'ionisation dans l'ionosphère. Cela donne à son tour une indication de la fréquence maximale utilisable (MUF) pour les communications radio. Les faibles valeurs du flux solaire indiquent que les chiffres MUF peuvent être faibles. Des valeurs élevées du flux solaire indiquent que la MUF peut être plus élevée. Il faut se rappeler qu'il doit y avoir plusieurs jours consécutifs de rayonnement solaire élevé soutenu avec l'absence de perturbations solaires pour les MUF élevés pour les communications radio en bande HF.

Indices géomagnétiques

Outre le flux solaire, une autre influence importante sur l'ionosphère et donc la prédiction de la propagation radio est le niveau d'activité géomagnétique. Alors que l'activité géomagnétique est une mesure de l'état du champ magnétique terrestre, celui-ci est à son tour influencé par le Soleil. Pour indiquer l'état de l'activité géomagnétique, il existe deux indices utilisés qui sont liés l'un à l'autre:

  • Indice K
  • un index

Bien que différents, ces deux indices donnent des indications sur la sévérité des fluctuations magnétiques, et donc le niveau de perturbation de l'ionosphère.

Index K

L'indice K est une mesure de trois heures de la variation du champ magnétique terrestre par rapport à ce que sont des conditions de «jour calme». La mesure est effectuée à l'aide d'un magnétomètre. Cela indique la variation du flux magnétique dans nanoTeslas. Cette lecture est ensuite convertie en indice K. La relation est quasi-logarithmique, c'est-à-dire presque directement proportionnelle sur une échelle logarithmique.

L'indice K est mesuré à de nombreux endroits dans le monde. Le champ magnétique varie autour du globe et en conséquence une valeur différente pour l'indice K est créée à chaque station de mesure. Du fait que le champ magnétique varie de différentes manières dans le monde en fonction de la manière dont la magnétosphère est affectée, il n'est pas possible d'avoir une relation simple entre une station et un indice K global. Au lieu de cela, les indices K individuels sont moyennés dans le monde entier pour donner ce qu'on appelle l'indice Kp ou K planétaire.

Indice Kp

L'indice planétaire ou Kp a des valeurs comprises entre 0 et 9. Les valeurs de l'indice kp donnent une bonne indication de l'activité géomagnétique: des valeurs comprises entre 0 et 1 indiquent des conditions magnétiques calmes et n'entraîneraient pratiquement aucune dégradation des communications radio en bande HF conditions. Les valeurs de l'indice kp comprises entre 2 et 4 fournissent une indication des conditions magnétiques instables qui indiquent la possibilité d'une certaine dégradation sur les bandes HF pour les communications radio. Une valeur de 5 signifie une tempête mineure et 6 une plus grande. Les valeurs allant jusqu'à 9 indiquent des conditions en constante détérioration, 9 représentant une tempête majeure susceptible d'entraîner une panne de courant dans la propagation ionosphérique HF pendant plusieurs heures.

Un index

L'indice A est une mesure linéaire du champ terrestre. En conséquence, ses valeurs s'étendent sur une gamme beaucoup plus large. Il est dérivé de l'indice K en le mettant à l'échelle pour donner une valeur linéaire qui est appelée l'indice «a». Ceci est ensuite moyenné sur la période d'une journée pour donner l'indice A. Comme l'indice K, les valeurs sont moyennées dans le monde entier pour donner l'indice Ap planétaire.

Les valeurs de l'indice A vont jusqu'à 100 pendant une tempête et peuvent augmenter jusqu'à 400 dans une tempête géomagnétique sévère.

Une relation index & indice Kp

Bien que l'indice A et l'indice K soient des valeurs différentes, il est possible de relier ces indices ensemble. Un résumé de cette relation est donné dans le tableau ci-dessous.

Relation entre l'indice Kp et un indice
Index ApIndice KpLa description
00Silencieux
41Silencieux
72Instable
153Instable
274actif
485Tempête mineure
806Tempête majeure
1327Violente tempête
2088Très grosse tempête
4009Très grosse tempête

Les tempêtes géomagnétiques et ionosphériques sont très étroitement liées. Cependant, ce sont des effets distincts. Les tempêtes géomagnétiques sont liées aux perturbations du champ magnétique terrestre et les tempêtes ionosphériques aux perturbations de l'ionosphère. Cependant, on constate que les tempêtes géomagnétiques conduisent souvent à des tempêtes ionosphériques, mais pas à chaque occasion.

Interpréter les chiffres

La manière la plus simple d'utiliser ces chiffres pour la prédiction de la propagation radio est de les saisir dans un logiciel de prédiction de la propagation radio. Cela fournira la prédiction la plus précise de ce qui pourrait se passer. Ces programmes prendront en compte des facteurs tels que les trajets des signaux car certains traverseront les pôles et seront beaucoup plus affectés par les tempêtes que celles qui traverseront l'équateur.

Cependant, il est encore possible d'avoir une bonne idée de ce que signifient les chiffres en termes de propagation radio pour toutes les formes de radiocommunications utilisant la propagation ionosphérique uniquement en les évaluant mentalement. De toute évidence, des niveaux élevés de flux solaire sont nécessaires pour une bonne propagation des communications radio. En général, plus le flux est élevé, meilleures seront les conditions. Cependant, les niveaux doivent être maintenus pendant quelques jours. De cette manière, le niveau global d'ionisation dans la couche F2 s'accumule. En général, des valeurs de 150 et plus garantissent de bonnes conditions de propagation HF, bien que des niveaux de 200 et plus garantissent qu'ils sont à leur maximum. De cette manière, les fréquences maximales utilisables augmenteront, offrant ainsi de bonnes conditions pour les communications radio en bande HF.

Le niveau d'activité géomagnétique a un effet néfaste, abaissant les fréquences maximales utilisables. Plus le niveau d'activité est élevé et donc plus les indices Ap et Kp sont élevés, plus la dépression des MUF est importante. L'ampleur réelle de la dépression dépendra non seulement de la gravité de la tempête, mais également de sa durée.

Avoir une compréhension des indices solaires est d'une grande aide lors de l'utilisation des communications radio HF, que ce soit les communications radio bidirectionnelles, les communications radio mobiles, la radiodiffusion ou toute forme de communication radio point à point utilisant la propagation ionosphérique ou HF. Il facilite la prédiction de la propagation radio et permet d'évaluer rapidement la possibilité de perturbation des communications. Avoir également une compréhension générale permet de noter et de corriger rapidement toute erreur de saisie de données dans les programmes. De cette manière, il permet de tirer le meilleur parti des équipements de radiocommunications et d'obtenir les communications les plus fiables.


Voir la vidéo: Les Indices de Protection Solaire (Décembre 2021).