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Calcul du champ électrique induit en Belgique lors d’éventuelles tempêtes solaires – Jean Louis VAN ECK
INTRODUCTION – INLEIDING – INTRODUCTION
Depuis quelques années plusieurs revues scientifiques, la grande presse et des
organismes comme la NASA ont attiré l’attention sur le phénomène physique des
tempêtes solaires. La revue E de la SRBE a consacré un numéro spécial (avril-juin 2014)
à ce phénomène. Six articles écrits par des spécialistes de l’Observatoire Royal de
Belgique, de l’Institut d’Aéronomie Spatiale, de l’Institut Royal Météorologique ainsi
que par des professeurs et des ingénieurs de l’industrie, ont fait le point de la question.
Les aspects physiques comme les effets potentiels des tempêtes solaires sur les lignes à
haute tension y sont analysés.
Le présent article complète la présentation faite dans la revue qui s’était limitée au
régime sinusoïdal et particularise les effets à la Belgique. On y décrit une méthode de
calcul approchée très simple du champ électrique induit, à partir de mesures des
variations du champ magnétique terrestre. Ces variations sont enregistrées
régulièrement et publiées par les centres de géophysique, en particulier par celui de
Dourbes dans le Sud du pays.
1 TERRE DE CONDUCTIVITE UNIFORME
Figure 1
L’onde électromagnétique Ey - Bx supposée plane se propage du ciel vers la terre dans le sens de l’axe z.
La différence de potentiel induite dans la terre due aux phénomènes ionosphériques
résultant de phénomènes solaires peut être calculée de différentes façons [1], [2] et [3].
On supposera dans un premier temps que les courants ionosphériques sont sinusoïdaux
de pulsation ω. Ils créent une onde électromagnétique plane se propageant du ciel vers
la terre dans le sens positif de l’axe z (figure 1) ; la terre elle-même est supposée
plane [4]. La propagation de cette onde dans la terre, milieu partiellement conducteur,
est un problème classique d’électromagnétisme [5].
On peut établir la relation magnétotellurique valable en régime sinusoïdal [3] qui relie le
champ électrique induit à la surface de la terre à la composante horizontale du champ
d’induction. Les champs sont représentés par leur phaseur (grandeur complexe)
fonction de la pulsation ω
E y = - (Z/µ 0) B x (1)
Revue E Tijdschrift – 131 ste jaargang/131 e année – n° 1-2-3-4-2015 (publication mars/publicatie maart 2017) 2