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[39] Service Météorologique de la Polynésie Française - 1965, Climatologie de l'île de Tahiti. *Monographie de la Météorologie Nationale*, n° 44, 174 pages.
[40] TASSON A., BUBECK R. et CHARLI P. - 1964, Fréquences de certaines conditions météorologiques défavorables pour l'aéronautique à 37 aérodromes. *Monographie de la Météorologie Nationale*, n° 32, 148 pages.

[41] TASSON A., BEAU A. et BUBECK R. - 1965, Températures dans la stratosphère. *Monographie de la Météorologie Nationale*, n° 53, 23 pages.

[42] TASSON A. et BUBECK R. - 1966, Fréquences de certaines conditions météorologiques défavorables pour l'aéronautique à 39 aérodromes. *Monographie de la Météorologie Nationale*, n° 57 (complément à la Monographie n° 32), 193 pages.

[43] THEVENEAU A. - 1965, Le climat de la Guadeloupe. *Monographie de la Météorologie Nationale*, n° 50, 105 pages.
# RADIOACTIVITE ET ELECTRICITE ATMOSPHERIQUES

D. BLANC

Professeur à la Faculté des Sciences de Toulouse

J. BRICARD

Professeur à l'Institut d'Optique de Paris

Une série de travaux français effectués dans ce domaine se trouve dans les comptes-rendus du congrès organisé à Visby (Suède) en août 1965 par la commission internationale de pollution et de radioactivité atmosphériques, avec la collaboration du groupe IV (ions, aérosols, radioactivité) de la commission mixte d'électricité atmosphérique de l'U.G.G.I. (Tellus XVII - 2 - 1966), dont les membres se sont réunis à Paris en juin 1965.

## I - RADIOACTIVITÉ DE L'ATMOSPHÈRE

Les travaux sur la radioactivité de l'air en France sont effectués par des laboratoires dont les objectifs sont parfois différents (surveillance de la contamination de l'air, études fondamentales et applications à la géophysique), mais dont les problèmes sont souvent très voisins. Nous condensons dans une première partie les travaux sur la radioactivité naturelle d'origine tellurique (radon, thoron et leurs descendants à vie courte). Dans une deuxième partie nous présenterons les principaux résultats obtenus dans le domaine de la radioactivité artificielle et des éléments radioactifs naturels à vie longue.

### 1/ Radioactivité naturelle

Une nouvelle méthode de dosage du radon et du thoron atmosphériques a été mise au point [18]. Cet appareil a permis de mesurer pour la première fois la concentration du thoron au niveau du sol et de suivre de façon continue les variations dans l'atmosphère de l'équilibre radioactif entre les gaz et leurs descendants [18, 18 bis]. Les concentrations de l'air en radon et descendants sont étroitement liées au degré de stabilité de l'air. On observe sur le continent, pour chaque élément, une corrélation entre les variations de sa concentration dans l'air et celles des paramètres météorologiques locaux [18 bis, 2, 34, 13]. Au-dessus de l'Océan Atlantique, la concentration de l'air en radon est caractéristique de l'origine de la masse d'air [19, 23].

La mesure de la répartition verticale de la radioactivité naturelle est intéressante pour l'étude de la diffusion atmosphérique [22, 17]. Des mesures de descendants du radon ont été effectuées à différentes hauteur au-dessus du sol à SACLAY (0 - 100 m) [4] et à la Tour Eiffel.
Des mesures continues de radon, thoron et descendants ont été faites entre 0 et 30 mètres à Magny-les-Hameaux. Le thoron, en raison de sa courte période, est particulièrement intéressant pour la mesure du coefficient de diffusion vertical.

Une méthode de détection de l'actinon a été mise au point [23]. Sur un terrain riche en Uranium, à 50 cm au-dessus du sol, l'activité de l'actinon est parfois supérieure à celle du radon.

## 2/ Radioactivité artificielle et éléments à vie longue.

La radioactivité artificielle est mesurée en France dans l'air et les précipitations pour la surveillance de la contamination atmosphérique au Commissariat à l'Energie Atomique et dans le cadre de la santé publique [32, 19, 16, 20]. Des mesures systématiques en différents points du globe ont permis d'étudier le comportement des aérosols radioactifs artificiels et naturels à vie longue dans le stratosphère et la troposphère [27, 28, 35]. Ces traceurs ont permis de mesurer le temps de séjour moyen des aérosols dans la stratosphère et la troposphère, ainsi que l'échange à travers la tropopause [27]. Il est possible de suivre les retombées des explosions nucléaires et de relier leur trajectoire aux activités météorologiques [15]. Les effluents des centres nucléaires sont intéressants pour l'étude expérimentale de la diffusion atmosphérique [14]. Chaque site nucléaire a été étudié au point de vue diffusion atmosphérique [30] [29].

# II - CHARGE ÉLECTRIQUE ET RADIOACTIVITÉ DES AÉROSOLS

Les travaux suivants ont été effectués au cours d'une collaboration établie entre le service Technique d'études de protection du Commissariat à l'Energie Atomique et les laboratoires de Physique Atomique et Nucléaire de la Faculté des Sciences de Toulouse et de Physique des Nuages et d'Electricité Atmosphérique de la Faculté des Sciences de Paris. On peut distinguer deux parties :

1. **Petits ions** : (Particules possèdant une charge électrique unitaire et dont la mobilité est comprise entre 2,1 et 0,1 cm² V⁻¹ S⁻¹).

a) **Petits ions ordinaires de l'air.** On a mesuré au niveau du sol l'intensité ionisation due aux désintégrations α, β et γ avec trois chambres différentes, on trouve que le rayonnement β joue le plus faible rôle, et que le γ est généralement prépondérant, l'effet du rayonnement α étant essentiellement variable [25]. D'autre part, on a établi une théorie permettant d'interpréter les variations du coefficient de recombinaison des petits ions de l'air en fonction de la pression et de la température [6].

b) **Petits ions radioactifs.** Au niveau du sol leur concentration par cm³ peut être évaluée en moyenne à 1 ou $2 \cdot 10^{-4}$ atomes pour le RaA et $1.5 \cdot 10^{-6}$ atomes pour le ThB [33]. On s'est attaché à définir le spectre de mobilité de ces particules en utilisant la méthode de l'électrode axiale, et celle de l'électrode plane [20] [8]. On a obtenu successivement les résultats suivants :
Mise en évidence de deux groupes de mobilités [18] puis de trois groupes de mobilité [26] [20] et enfin de 5 groupes de mobilité centrés sur les valeurs suivantes [10] : 2,0 - 1,5 ; 0,86 ; 0,56 ; 0,44 cm² v⁻¹ S⁻¹. La théorie de Langevin permet d'interpréter l'existence de cette structure discontinue du spectre de mobilité en assimilant les ions à des particules sphériques de diamètre égal à 2, 3, 4, 5 et 6 fois celui des molécules d'air,

En opérant en air filtré, on a montré [31, 11] que les particules de différentes mobilités sont neutralisées par les petits ions ordinaires produits au cours des désintégrations, et donnent naissance à des particules stables mais électriquement neutres de mêmes dimensions, dont le coefficient de diffusion évalue lentement entre 5.10⁻² et 2.10⁻² cm² S⁻¹ la transformation étant complète en une vingtaine de minutes.

## 2/ Étude des gros ions et des particules de dimensions supérieures

Une synthèse des connaissances actuelles sur les propriétés électriques des particules de diamètre supérieur à 10⁻⁶ cm se trouve exposée dans [5]. Les principaux résultats obtenus depuis ont été de préciser la répartition granulométrique de la radioactivité fixée sur les aérosols naturels, et la mise en évidence de particules d'aérosols radioactives électriquement neutres ou portant une charge négative, inconnues jusqu'alors. A l'air libre dans le cas du radon, [33] 10 % de l'activité correspond à des petits ions à l'état libre, la plus grande partie (soit 90 à 95 %) se trouvant fixée sur des aérosols de dimensions supérieures - 45 à 50 % de l'activité fixée sur l'électrode axiale.

# BIBLIOGRAPHIE

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[2] BLANC D., BIROT A. et FONTAN J. - *Industries Atomiques* 9/10 1966.

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[4] BLANC D., FONTAN J., BOUVILLE A. et JUAN M. - *Colloque sur la pollution atmosphérique en milieu gazeux*. Presses Universitaires Tz, 1965.

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[7] BRICARD J., GIROD P. et PRADEL J. - *C.R. Acad. Sci. Paris*, 260-6587, 1965.
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[9] BRICARD J. - Communication présentée au congrès des noyaux de condensation - Albany 1966.

[10] BRICARD J., GIROD P. et PRADEL J. - Journ. de Phys. 26, 141A, 1965.

[11] BRICARD J. et PRADEL J. - Communication présentée aux Journées de l'électronique - Toulouse 1965 - Communication présentée au Symposium de Physique des Nuages - Tokyo 1965.

[12] CHAPPUIS B. - Thèse de spécialité - Toulouse 1966.

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[14] DOURY A. - Rapport C.E.A. n° 2937 - 1963 - Minerva 9.1.1965.

[15] DOURY A. et BOURGEON P. - Rapp. C.E.A. n° 3020 - 1965.

[16] DOURY A. et CAPUS - Rapport C.E.A. n° 2627 -1965.

[17] DRUILHET A. - Thèse spécialité - Toulouse 1966.

[18] FONTAN J. - Thèse - Toulouse 1964.

[18] bis] FONTAN J., BIROT A. et BLANC D. - Geofisica e Meterologica XII - 3/4-80, 1964.

[19] FONTAN J., BLANC D., BOUVILLE A. et LAMBERT G. - Journ. de Phys. - 24-165, 1963.

[20] FONTAN J., BLANC D., BILLARD F., BRICARD J., HUERTAS M.L. et MARTY A.M. - C.R. Acad. Sci. Paris 262-1315, 1966.

[21] FONTAN J., BLANC D., BOUVILLE A. et LACAZE J. - Journ. Meia et Phys. Atm. II, n° 20, 1963.

[22] FONTAN J., BIROT A., BLANC D., BOUVILLE A. et DRUI-LHET A. - Tellus XVII - 2, 1966.

[23] FONTAN J., BIROT A., BLANC D. et GUEDALIA D. - C.R. Acad. Sci. Paris, 262-207, 1966.

[24] GIROD P. - Thèse Docteur Ingénieur - Paris 1965.

[25] GREVET G. - Thèse Université - Paris 1965.

[26] JUAN M. - Thèse Spécialité - Toulouse 1965.

[27] LAMBERT G. - Thèse - Paris 1963.

[28] LAMBERT G., ARDOUIN B., NEZART N. et POLLIAN G. - Tellus XVII - 2, 1966.

[29] LE QUINIO R. - Note C.E.A. n° 488 - 1964.

[30] LE QUINIO R. et HUGON J. - C.R. Colloque sur la pollution des milieux gazeux - Presses Universitaires 1965.
[31] MADELAINE G. - *Tellus XVII* - 2, 1966.

[32] PELLERIN P., MORONI J.M. et de ZERTUCHIA J. - *C.R. Colloque sur la pollution radioactive des milieux gazeux* - Presses Universitaires 1965.

[33] RENOUX A. - Thèse - Paris 1965 - *Tellus XVII* - 2, 1966.

[34] SERVANT J. - Thèse - Paris 1964 - *Tellus XVII* - 2, 1966.

[35] TANAЕWSKY O. et BLANCHET J. - *Tellus XVII* - 2, 1966.
# PHYSIQUE DES NUAGES

## Henri DESSENS

Professeur à la Faculté des Sciences de Toulouse

## OBSERVATION DES NUAGES

Dans le domaine d'observation des nuages, un projet dénommé "Colombe" a pris le départ en 1965. On utilise des ballons plafonnant entre 30 km et 40 km d'altitude. Un groupe s'est constitué pour dépouiller les résultats ; VILLEVIEILLE [43], P. QUENEY, D. CRUETTE. Entre les satellites et les avions, on pourra observer les détails des nuages (cumulonimbus, nuages d'ondes, convection).

Depuis le sol, on mesure les nuages par photogrammétrie : on prend deux photographies du même nuage, au même instant, à partir de deux stations distantes de quelques kilomètres ; les deux photographies sont très rapidement dépouillées à l'aide d'un appareil simple, mis au point par R. SAPORTE et M.F. BUETAS [36]. La photogrammétrie permet, entre autres, de déterminer le seuil de congélation massive des cumulus congestus non ensemencés (-34°C) [21] et des altocumulus lenticulaires orographiques (-34°C) [25].

Toujours par photogrammétrie, on a observé que les aérosols, les gouttelettes et les cristaux de nuages ont tendance à se rassembler au niveau où le vent est minimal ou maximal [7] [12]. Le rayonnement terrestre est impliqué par ce processus [39].

Jean DESSENS a comparé la dynamique d'un modèle de tornade en laboratoire (expérience de WEYHER, 1889), à ce que l'on connaît actuellement de la dynamique des tourbillons et tornades; cette étude permet d'avancer quelques hypothèses sur certains points mal connus du mécanisme de la tornade, tels que : convergence au bas et long du tuba, constance de la pression le long de l'axe de ce tuba ; influence de la viscosité de l'air sur la répartition des vitesses à différentes distances de l'axe [19], [20], [22].

## PRECIPITATIONS NATURELLES

S. GODARD a étudié la propagation des ondes millimétriques (Bande Ka, 8,6 mm). Cette recherche a surtout porté sur l'atténuation à travers la pluie d'un faisceau radar [32], [33]. On a montré en particulier que l'atténuation est calculable d'une façon simple en fonction de l'intensité de la pluie et que le coefficient trouvé (environ 0,3 db km⁻¹ mm⁻¹ h⁻¹) est pratiquement indépendant de la granulométrie pour une inten-
sité donnée de précipitation. Sur le plan expérimental, il a été montré que la forme de l'écho d'une précipitation peut utilement renseigner sur l'homogénéité de cette précipitation. Cette propriété a été largement utilisée pour réaliser les mesures d'atténuation. A l'occasion de ces travaux un pluviomètre à intensité équipé en télémesure radio a été réalisé ; ce dernier travail a fait l'objet d'un rapport auprès de la D.G.R.S.T. [34].

L. FACY, L. MERLIVAT, G. NIEF et E. ROTH ont étudié la formation de la grêle par une méthode isotopique : l'analyse isotopique des grêlons permet d'obtenir les trajectoires qu'ils suivent dans la cheminée d'ascendance au cours de leur croissance et de déterminer le niveau auquel ils prennent naissance [31], [35].

## PLUIE PROVOQUÉE (ENSEMENCEMENT DES NUAGES)

Trois organismes ont tenté des expériences : l'E.D.F., la SODETEP et l'Association d'Etudes des moyens d'études contre les fléaux atmosphériques. L'E.D.F. [2] (CACHERA) s'est intéressée aux possibilités de contrôle physique des procédés d'ensemencement offertes par certains nuages orographiques, particulièrement par les nuages de rotor, formés sous le vent d'une montagne. La SODETEP (G. DUMOULIN [28] [29], G. DUMOULIN et A. CRETEAUX [4]) avait pour but une étude comparée des effets de la neige carbonique formée d'anhydride carbonique liquide, de la carboglace et de l'iodure d'argent. L'Association d'Etudes dispose de plus de 200 générateurs au sol, diffusant des noyaux d'iodure d'argent dans le bassin aquitain. Cinq tonnes d'iodure d'argent sont dispersés en 6 mois, G. DUBESSET [26], [27] trouve une répartition des pluies anormale pendant la saison des ensemencements ; l'excédent relatif de pluie sous le vent des générateurs s'est élevé en moyenne de 18 % pour six campagnes annuelles. Une autre expérience est tentée à Mimizan (Landes) avec un seul générateur d'iodure d'argent fonctionnant en permanence [10]. Dans l'année 1966, sous le vent du générateur, à 25 km du générateur, l'excédent relatif de la pluie atteint 50 %. L'analyse démontre que l'excédent de la pluie est tombé 50 heures par an.

Signalons une contribution de A. DAUVILLIER [5] qui propose l'introduction massive d'ammoniac dans le nuage préorageux pour produire de la pluie et éviter la grêle.

## CONVECTION PROVOQUÉE

L'ensemencement des nuages est fondé sur la chaleur latente de congélation, soit 80 calories par gramme ; la convection provoquée est fondée sur la chaleur latente de condensation, soit 600 calories par gramme. Dans une atmosphère instable et humide, on peut faire démarrer la convection nuageuse en apportant de la chaleur. Deux foyers (Météorons : 700 000 kW) ont été installés à Lannemezan et à Cuba [16], [10]. On a formé des nuages à pluie, et des petites tornades ; on a essayé les produits d'ensemencements dans la cheminée d'ascendance, on a tenté
deux essais de guidage des éclairs dans la fumée ionisée. Le marquage
par la fumée de la colonne convective a confirmé la théorie de la convec-
tion couplée. Incidemment, R. SERPOLAY [37] a observé un cumulus
produit par une source industrielle (Lacq), caractéristique du phénomène
de convection couplée et Henri et Jean DESSENS ont suivi l'évolution des
cumulus sur l'incendie du puits de gaz de Gassi Touil [13]. Il est une
autre solution pour initier la convection : reprenant le vieux projet de
DESSOLIERS, H. DESSENS et J. VAILLANT [6] ont expérimenté une
aire de surchauffe solaire, en diminuant l'albedo du sol. Une firme
américaine étudie cette méthode pour fertiliser les déserts.

DISPERSION DES BROUILLARDS

La méthode d'ensemencement des brouillards surfondus en cristaux de glace par pulvérisation de propane liquide, proposée et expérimentée par R. SERPOLAY en 1955, a donné lieu, sur l'initiative de P.D. COT [3], directeur de l'Aéroport de Paris-Orly, à des essais en vue de l'exploitation sur l'aéroport : les 20 et 21 janvier 1964, les éclaircissements ont rendu possibles 76 départs et 67 arrivées.

Les brouillards à température positive posent un difficile problème.
J. BERTIN [1] utilise des turboréacteurs. R. FABRE résume les expé-
riences dans une brochure [30]. L'exploitation n'est pas pour demain.

PRÉVENTION DE LA GRÊLE

Deux organisations étudient la grêle et sa prévention : l'Association d'Etudes et la G.I. E. F. A. L'Association d'Etudes a commencé les enseignements depuis 1951. Elle édite une brochure annuelle [40], [41], [42]. Depuis 1959, le rapport R des indemnités des sinistres payées aux capitaux garantis s'abaisse graduellement (13 départements).

$$
\text{R \%} = \frac{1944-1958}{2,82} + \frac{1959}{2,18} + \frac{1960}{2,40} + \frac{1961}{2,32} + \frac{1962}{1,77} + \frac{1963}{3,71} + \frac{1964}{2,10} + \frac{1965}{1,29} + \frac{1966}{1,30} \text{ ?}
$$

Plusieurs physiciens bénévoles collaborent avec l'Association :
Jean DESSENS [14], [17], [18], H. CARRE [23], M. GASTON [24],
G. SOULAGE [38], Henri DESSENS [8], [9], [15], [11], BENECH, etc...

REFERENCES

[1] BERTIN - La dénégulation par turboréacteur. Le procédé "Turbo-clair" 4ème Congrès I.C.A.A., Turin, juin 1964, Paper n° 5, 7 pages multicopiées.
[2] CACHERA P. - Réflections sur la pluie provoquée et analyse d'une nouvelle voie de recherche. *Bull. Centre de Rech. et d'Essais de Chatou, E.D.F.*, n° 5, octobre 1963, p. 3-26.

[3] COT P.D. - Résultats opérationnels d'une méthode de dissipation des brouillards surfondus. *C.R. Acad. Sci.*, t. 258, 1964, p. 3337-3338.

[4] CRETEAUX A. et DUMOULIN G. - Campagne d'ensemencement de stratocumulus en Bretagne. *Rapport SODETEP*, n° 283, avril 1965, 25 pages multicopiées.

[5] DAUVILLIER A. - Le nuage et la pluie artificielle. *Revue Générale d'Electricité*, 72, n° 7-8, juillet-aout 1963, p. 387-400.

[6] DESSENS H. et VAILLANT J. - La formation de nuages et de pluie par convection contrôlée. *C.R. Acad. Sci.*, t. 256, 1963, p. 1818-1820.

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[8] DESSENS H. - Réponse à la note de G. SOULAGE - *Journal de recherches atmosphériques (J.R.A.)* II, n° 1, janvier-mars 1965, p. 39-41.

[9] DESSENS H. - La grêle et sa prévention. *Assoc. d'Etudes*, 13, p. 1-24, 1965.

[10] DESSENS H. - Un centre international de physique des nuages à Cuba. *Journal de recherches atmosphériques (J.R.A.)* II, n°4, octobre-décembre 1965, p. 173-174.

[11] DESSENS H. - Pourrons-nous modifier les climats ? *Diagrammes*, n° 100, juin 1965, p. 1-64.

[12] DESSENS H. - Sur l'équilibre radiatif des particules atmosphériques. *Journal de recherches atmosphériques (J.R.A.)* II, n°2-3, avril-septembre 1966, p. 159-164.

[13] DESSENS H. et DESSENS J. - Cumulus artificiel sur le Sahara. *Journal de recherches atmosphériques (J.R.A.)* I, n° 1, 1963, p. 29-30.

[14] DESSENS H. et DESSENS J. - Contrôles physiques de l'efficacité des ensemencements en iodure d'argent. Carte des foyers orageux pyrénéens. Emission de noyaux d'iodure d'argent à partir d'un générateur à vortex. *Assoc. d'Etudes*, n° 11, 1963, p. 26-27, 33, 34, 38.

[15] DESSENS H. et DESSENS J. - Untersuchungen über die Hagelabwehr. Schweizerische Zeitschrift für Obst. und Weinbau, n° 18, 1963, p. 439-442.

[16] DESSENS H. et DESSENS J. - Expériences avec le météotron du Centre de Recherches Atmosphériques. *Journal de recherches atmosphériques (J.R.A.)* I, 2ème année, n° 3, juillet-septembre 1964, p. 158-162.
[17] DESSENS J. - Emissions de noyaux d'iodure d'argent à partir d'un générateur à vortex. *Assoc. d'Etudes*, n° 11, 1963, p. 36-38.

[18] DESSENS J. - Un générateur de noyaux d'iodure d'argent à vortex. *C.R. du 88ème Congrès des Sociétés Savantes* Clermont-Ferrand, 1963, I, p. 65.

[19] DESSENS J. - Measurements in the Weyher's air tornado model. *Conf. Review for Third Conference on severe local Storms*, University of Illinois, 1963.

[20] DESSENS J. - Man-made thunderstorms. *Discovery*, London 2/6, 1964, p. 40-43.

[21] DESSENS J. - Photogrammetric measures on the apparent freezing level in cumulus not seeded with silver iodide. *Nubila*, n° 1, 1964, p. 87-90.

[22] DESSENS J. - Quelques tornades françaises récentes. *Journal de recherches atmosphériques (J.R.A.)* II, n° 3, juillet-septembre 1965, p. 90-96.

[23] DESSENS J. - Le générateur à vortex 1965. *Assoc. d'Etudes*, n° 13, 1965, p. 66-68.

[24] DESSENS J. et GASTON M. - Simultanéité de fortes concentrations de noyaux glaçogènes dans les nuages et de faibles pouvoirs glaçogènes au sol. *Assoc. d'Etudes*, n° 14, 1966.

[25] DESSENS J. - Cristaux de glace sous le vent d'altocumulus lenticulaires orographiques. *Journal de recherches atmosphériques (J.R.A.)* II, n° 2-3, avril-septembre 1966, p. 269-275.

[26] DUBESSET G. - Une prévision de la répartition des pluies de printemps et d'été en France sous l'effet d'ensemencements à grande échelle. *Journal de recherches atmosphériques (J.R.A.)* II, n° 1, janvier-mars 1965, p. 29-30.

[27] DUBESSET G. - Recherche d'une éventuelle influence des ensements sur le régime des pluies. *Journal de recherches Atmosphériques (J.R.A.)* II, n° 3, juillet-septembre 1965, p. 97-98.

[28] DUMOULIN G. - Ensemencement de stratocumulus. *SODETÉP*, 290/SOD, mai 1965, 20 pages multicopiées.

[29] DUMOULIN G. - Expériences d'ensemencement de cumulus en Sologne. avril-mai 1965, *SODETÉP*, 308/SOD, 20 pages multicopiées.

[30] FABRE R. - Amélioration de la visibilité par temps de brouillard sur les pistes et à leur voisinage. Aéroport de Paris, juin 1966, environ 200 pages.

[31] FACY L., MERLIVAT L., NIEF G. et ROTH E. - Etude de la formation de la grêle par une méthode d'analyse isotopique. *J. Méca. et Physique de l'Atmosphère*, n° 14, avril-juin 1962, p. 66-78.

[32] GODARD S. - Etude de la réflectivité de la pluie pour la radiation 8,6 mm. *Journal de recherches atmosphériques (J.R.A.)* I, n° 4, octobre-décembre 1963, p. 157-163.
[33] GODARD S. - Propriétés de l'atténuation par la pluie des ondes radioélectriques dans la bande 0,86 centimètre. Thèse, 4 janvier 1966, Paris.

[34] GODARD S. - Rapport concernant la convention de recherches D.G.R.S.T., n° 65 FR 098.

[35] MERLIVAT L., NIEF G. et ROTH E. - Etude de la formation de la grêle par une méthode isotopique. C.R. Acad. Sci., t. 258, 29 juin 1964, p. 6500-6502.

[36] SAPORTE R. - Sur la détermination de la hauteur d'un nuage d'après deux vues photogrammétriques. Journal de recherches atmosphériques (J.R.A.) II, n° 1, janvier-mars 1966, p. 27-35.

[37] SERPOLAY R. - Pénétration d'une couche d'inversion par un cumulus industriel. Air Water Pollution, Pergamon Press, 1964, 8, n° 2, p. 151-157.

[38] SOULAGE G. - A propos de la prévention de la grêle. Journal de recherches atmosphériques (J.R.A.) II, n° 1, janvier-mars 1965, p. 33-37.

[39] VERGER DELONCLE Mme - Application des méthodes radiométriques à la Physique des nuages. Journal de recherches atmosphériques (J.R.A.) II, n° 1, janvier-mars 1966, p. 27-35.

[40] Association d'Etudes - n° 12, 1963.

[41] Association d'Etudes - n° 13, 1964.

[42] Association d'Etudes - n° 14, 1965.

[43] Météorologie Nationale - Le projet COLOMBE. Bulletin de l'O.M.M., XV, n° 2, avril 1966, p. 70-73.
# MACROMETEOROLOGIE ET PREVISION DU TEMPS

## G. DADY

Ingénieur de la météorologie Nationale

Pendant la période 1963-1966 la situation mondiale se trouve la suivante : la prévision du temps à courte échéance par des méthodes hydrodynamiques se développe et apparaît dans divers services météorologiques comme méthode opérationnelle. Des efforts sont faits pour automatiser l'introduction des données et la sortie des résultats et conjointement des questions auxiliaires comme les prévisions de pluie, les prévisions d'état de la mer et de la houle sont mises en oeuvre, ainsi que l'étude de la prévisibilité elle-même des événements météorologiques.

Toutes ces techniques numériques demandent parallèlement une meilleure connaissance des états initiaux de l'atmosphère. Celle-ci est réalisée par une extension et une amélioration des réseaux traditionnels de mesure et aussi par l'observation et la mesure globale par satellite. Ces dernières méthodes se développent selon deux voies :

1/ le satellite de type télévision qui permet essentiellement d'analyser les couvertures nuageuses, les albedos et éventuellement d'obtenir certains renseignements sur le rayonnement infrarouge de la planète, ces satellites sont déjà exploités d'une façon courante.

2/ le satellite d'interrogation qui recueille des données du type plus traditionnel, pression, température, humidité à partir de stations automatiques, par exemple ballons plafonnants.

Les méthodes de prévision à longue échéance de caractère statistique se développent tout en ayant des résultats très limités mais des études sur la prévision dynamique et thermodynamique de l'état de l'atmosphère sont entreprises.

Dans tous ces domaines, la France a eu une activité relativement réduite, ceci tient d'une part à la faiblesse des équipes de recherche et, d'autre part, au fait que la formation des chercheurs les oriente sur des activités plus proches de la physique expérimentale de laboratoire que sur des études de caractère théorique ou comportant une expérimentation (celle des réseaux météorologiques) qui ne leur est pas familière.

## AUTOMATISATION DE LA PRÉVISION SYNOPTIQUE

Au service météorologique national, l'effort a porté sur l'automatisation du traitement de l'information météorologique depuis l'arrivée
télégraphique des messages jusqu'à la sortie des documents élaborés sous forme graphique. Cette activité avait en réalité deux objectifs :

1/ Atteindre d'une façon pratique l'information météorologique quotidienne pour la rendre utilisable à la fois pour des travaux de recherche ou des travaux opérationnels.

2/ Expérimenter une chaîne de prévision numérique opérationnelle. Si l'un et l'autre de ces deux objectifs ont été atteints dans leur principe, la fiabilité du calculateur utilisé (calculateur de la 1ère génération), n'a pas permis d'obtenir les résultats avec la régularité désirée.

La totalité de l'information télégraphique a été traitée pour en extraire les radiosondages. Cette tâche a été facilitée fin 1965 par la mise en place à l'échelon de la réception et de la diffusion des messages, d'un calculateur permettant le tri de l'édition des bulletins. Les messages ainsi sélectionnés sont soumis à un traitement les corrigeant de leurs erreurs de transmission les plus probables. Ils sont controlés ensuite du point de vue de leur cohérence interne. Pour les radiosondages ce contrôle est effectué en comparant les données d'altitude des différents niveaux de chaque sondage avec les données obtenues par inscription du sondage dans l'espace tronqué des fonctions propres de la matrice de covariance. Un contrôle de cohérence horizontale est ensuite effectué au cours de l'analyse objective.

Il a été établi des programmes pour obtenir automatiquement les dépouillements thermodynamiques des sondages aérologiques, le pointage automatique des observations et le tracé automatique des champs scalaires calculés par l'analyse ou la prévision. Tous ces documents sont établis par un traceur digital, rapide.

## L'ANALYSE ET LA PRÉVISION

La prévision numérique systématique a été entreprise uniquement pour un modèle barotrope à 500 millibars [44]. Deux méthodes d'analyse objective ont été employées concurremment, une méthode du type classique avec rectification ponctuelle d'un champ d'essai et une méthode consistant à décrire la fonction de courant de l'écoulement atmosphérique dans un espace tronqué de fonctions sphériques. Il faut signaler que cette dernière méthode permet d'atteindre directement une estimation de l'altitude moyenne de la surface isobare envisagée ainsi que l'indice de circulation, l'énergie du mouvement zonal, l'énergie du mouvement tourbillonnaire et d'une façon générale la décomposition spectrale de l'énergie cinétique du mouvement solénoïdal de l'atmosphère au niveau considéré [47].

Il n'a pas été mis au point une méthode d'analyse à plusieurs niveaux de telle sorte que les études entreprises sur des modèles baroclines ont été assez restreintes. Les résultats de ces études [46]-[20] ont fourni essentiellement des éléments pour l'initiation dans l'enseignement du personnel météorologique à la prise en considération de données de type inhabituel telles que la vitesse verticale synoptique de
l'air. Les problèmes introduisant des sources de chaleur ont été abordés [17] et les questions théoriques relatives à la turbulence de grande échelle ont fait l'objet de plusieurs publications [21]-[49].

Dans le domaine de la prévision appliquée aux phénomènes marins, un modèle d'état de la mer (vagues et houle) a été amélioré et testé à la météorologie Nationale [14]-[16]. Il permet d'obtenir le spectre énergétique de l'agitation en un millier de points de l'Atlantique Nord. L'analyse automatique des observations superficielles de l'Atlantique Nord est en cours. Le calcul numérique des vagues abordant une zone côtière a été traité à l'E.D.F. Chatou. Il s'agit d'une étude par le calcul numérique de la réfraction de la houle monochromatique.

En dehors de ces questions de météorologie numérique, il convient de noter un certain nombre d'études de météorologie morphologique qui ont d'ailleurs donné lieu à des publications plus nombreuses que les travaux d'automatisation et de prévision.

## AMÉLIORATION DES RÉSEAUX SYNOPTIQUES DE MESURE

Il faut signaler les applications éventuelles de la technique laser à la météorologie (mesures de vent, et de la température en altitude). Ceci a fait l'objet de contacts entre les spécialistes de cette technique et plusieurs bureaux de la météorologie Nationale.

Ont été réalisés :

- une sonde hygrométrique à chlorure de lithium (précision inférieure à + 1°C) pour des températures de rosée inférieures à - 5°C

- l'utilisation de nouveaux ballons de sondage permettant d'atteindre des altitudes plus élevées

- des piles amorçables au chlorure d'argent pour radiosondages (piles légères de faible échauffement et de temps d'amorçage réduit)

- une radiosonde à capteur de température à fil métallique fin (précision + 0,1°C)

- une sonde de température à transistor (précision + 0,1°C)

- l'enregistrement des signaux de radiosondes (pression, température, humidité) en station (matériel entièrement transistorisé)

- l'amélioration des performances des "Radar Vent" par allongement de la portée maximale qui passe de 100 à 140 km et la mise en exploitation d'un dispositif pour l'affichage automatique des distances, et d'un calculateur vent.

## DÉVELOPPEMENT DE LA COLLECTE DE L'INFORMATION PAR SATEL-LITES MÉTÉOROLOGIQUES

On peut noter en septembre 1963, l'installation à Lannion, d'un Centre de réception de type A.P.T. qui a collecté les informations de
Tiros 8 (décembre 1963 - avril 1964), puis a repris des essais analogues en août 1964 avec Nimbus 1.

Cette expérimentation devait conduire au mois de février 1966 à l'exploitation de routine quotidienne pratiquée aujourd'hui avec Essa 2, la Météorologie Nationale assurant en outre une diffusion internationale des renseignements élaborés, déduits de la transmission des images du satellite. Un second centre de réception A.P.T. a été installé à Papeete (Tahiti). Cette station fonctionne de manière très satisfaisante depuis le lancement du satellite Essa 2. Il faut noter enfin que les études de météorologie synoptiques permises par les observations, n'ont pas connu (essentiellement faute de personnel) un développement aussi important que les études de caractère technologique.

Dans ce domaine de la collecte de l'information par satellite météorologique, mention doit être faite des études entreprises par le C.N.E.S. pour le projet Eole. Il s'agit actuellement de travaux technologiques préparatoires à la mise en place d'un réseau expérimental constitué de ballons à niveau constant évoluant dans l'hémisphère sud et destinés à être interrogés par satellite.

## BIBLIOGRAPHIE

### NOTES DE L'ÉTABLISSEMENT D'ÉTUDES ET DE RECHERCHES MÉTEOROLOGIQUES (E.E.R.M.)

[ 1 ] DADY G. - Contribution à l'analyse météorologique, note 131, 4 février 1963.

[ 2 ] HEISSAT J. et THÉRY J.J. - Etude d'une sonde thermométrique, note 135, 22 mars 1963.

[ 3 ] LAUR M. et LEPAS J. - Expériences en météorologie dynamique, note 136, 28 mars 1963.

[ 4 ] BARBÉ G., ERVET P. et REBUCHON A. - Ensemble automatique de mesures en altitude, 16 mai 1963.

[ 5 ] CAZALE H., DEVILLAZ E. et GELCI R. - L'analyse automatique des enregistrements de la houle, n° 143, 5 juin 1963.

[ 6 ] GENÈVE R. et SPEICH J. - Contribution à l'étude de l'oscillation biennale, n° 148, 7 août 1963.

[ 7 ] MAYENÇON R. et GELCI R. - La houle du 6 mars 1963 au large de Penmarch, n° 153, 9 octobre 1963.

[ 8 ] DADY G. - Filtrage et analyse hémisphérique à partir du réseau d'observation, n° 154, 18 octobre 1963.
[9] DADY G. - Problèmes modernes de la météorologie dynamique, n° 159, 6 décembre 1963.

[10] LAUR M. et LEPAS J. - Prévision barotrope globale au niveau 500 mb, n° 162, 7 janvier 1964.

[11] BARBÉ G., BALLAY J., ERVET P. et REBUCHON A. - La couche de renversement du vent en altitude pendant l'été, n° 163, 14 janvier 1964.

[12] GELCI R., DEVILLAZ E. et CHAVY P. - Calcul numérique des advections, n° 166, 20 février 1964.

[13] GENÈVE R. et SPEICH J. - Oscillation biennale de la circulation troposphérique au-dessus de l'Amérique, n° 169, 19 mars 1964.

[14] DEVILLAZ E. - Traitement numérique de l'état de la mer. Le modèle D.S.A. 5, n° 179, 23 juin 1964.

[15] DADY G. - Décomposition spectrale de l'énergie cinétique sur l'hémisphère Nord, n° 199, 6 février 1965.

[16] DEVILLAZ E. - Traitement numérique de l'état de la mer, le modèle polyvalent D.S.A. - 5 - M, n° 201, février 1965.

[17] ROUSSEAU D. - Introduction de termes diabatiques dans les modèles de prévision, n° 206, 14 janvier 1965.

[18] DEVILLAZ E. - Traitement numérique de l'état de la mer. Disposition artificielle et premiers résultats du modèle D.S.A. 5 M, n° 211, octobre 1965.

[19] RATEFINANAHARY E. - Circulation moyenne et champ moyen de température en altitude à Madagascar, n° 213, décembre 1965.

[20] LEPAS et LAUR - Prévision numérique et filtrage quasi-géostrophique, n° 214, décembre 1965.

[21] BLANCHET J. - Essai de mise en équation d'un problème de mécanique des fluides, n° 215 et 222, janvier 1966 et juin 1966.

[22] GENÈVE R. - Problèmes de météorologie tropicale, n° 216, janvier 1966.

[23] BARBÉ G.D., DUMAS P. et CAMOU R. - La mesure du vent stratosphérique par radar, n° 218, mars 1966.

[24] GELCI R. - L'advection directe du tourbillon, n° 220, mai 1966.

[25] VILLEVIEILLE A. - Sur l'interprétation des photographies infrarouge des satellites météorologiques Nimbus, n° 221, juin 1966.

[26] BARBÉ G. et PASSELERGUE M. - Campagne de sondages : Chartres, Magny-les-Hameaux, 13-18 juin 1966, n° 225, septembre 1966.

[27] ZEYTOUNIAN R. Kh - Essais de prévisions de précipitations pour une zone limitée, n° 226, octobre 1966.

[28] DADY G. - Modèle spectral d'atmosphère, n° 227, octobre 1966.
NOTICE D'INFORMATION TECHNIQUE DU SERVICE MÉTÉOROLOGIQUE MÉTROPOLITAIN (S.M.M.) (2, avenue Rapp, Paris)

[29] DETTWILLER J. - Température moyenne en altitude, coupe et schéma au voisinage du méridien 0, section 17, pièce 19.

[30] ROBERT - Une perturbation d'un type peu fréquent sur la mer de Corail, Section 7, pièce 33.

## La météorologie

[31] DUVERGÉ P. - Problèmes de la vérification des cartes météorologiques, une solution géométrique pratique, n°70, juillet septembre 1963, p. 289-305.

[32] GELCI R., ROMER J. et MARCHAND - La navigation météorologique, n° 72, octobre décembre 1963, p. 393 à 402.

[33] BERNADET P., LAUR M. et VANDESWALME B. - Courbes de singularité, n° 73, janvier mars 1964, p. 3 à 14.

[34] ORIEUX et BASSET TERRUSSE - Le retour d'Est sur la côte d'Azur, n° 73, janvier mars 1964, p. 23-60.

[35] TOMIEU P. - L'hiver 62-63 à Paris, n° 73, janvier mars 1964, p. 61-66.

[36] BÉRENGER M. - Utilisation des photos transmises par satellites n° 75, juillet septembre 1964, p. 199-214.

[37] BONTROND E. - Les retours d'Est sur la Côte d'Azur, n° 76, octobre décembre 1964, p. 279-336.

[38] BERNARD P. - Tracés de la variation biennale des microséismes, n° 77, janvier mars 1965, p. 49-52.

[39] DETTWILLER J. - Réchauffement et jet d'est tropical d'hiver dans la stratosphère, n° 77, janvier mars 1965, p. 59-66.

[40] JALU R. - Déclenchement des dépressions tropicales, n° 80, octobre décembre 1965.

[41] BÉRENGER H. - Le gradient vertical de température, n° 80, octobre décembre 1965.

[42] DETTWILLER J. - Structure du FIT, n° 80, octobre décembre 1965.

[43] GENÈVE R. - Météorologie tropicale, n° 80, janvier mars 1966.

## Journal de Mécanique et physique de l'atmosphère

[44] LEPAS J. - Prévision barotrope au niveau de pression à 500 millibars, n° 19, juillet septembre 1963, p. 97-104.

[45] GENÈVE R. et SPEICH J. - Oscillation biennale de la circulation troposphérique au-dessus de l'Amérique, n° 19, juillet-septembre 1963, p. 73-78.

[46] LEPAS J. - Application de la théorie de fonction d'influence, n° 20, octobre décembre 1963, p. 105-111.
[47] DADY G. et CATY J. - Analyse des écoulements atmosphériques sur la base d'un modèle dynamique associé, n° 22, avril-juin 1964, p. 47-62.

[48] BARBÉ G., RENINGER E. et DUMAS P. - Les réchauffements stratosphériques précoces observés aux Iles Kerguelen, n° 26, avril-juin 1965.

### Comptes rendus hebdomadaire des séances de l'Académie des Sciences,

[49] BLANCHET J. - Essai de mise en équation d'un problème de mécanique des fluides de grande échelle, t. 263, série A, n° 17, p. 579-581.

[50] ALT J., BARBÉ G. et RENINGER E. - Note sur le développement stratosphérique du printemps 1963 au-dessus de l'océan indien austral et de l'Antarctique Oriental, t. 260, groupe 10, n° 2033-2036.

[51] BARBÉ G. et RENINGER E. - Contribution à l'étude de la circulation atmosphérique aux Iles Kerguelen dans la troposphère et dans la stratosphère moyenne et élevée, t. 259, p. 622-625.

### Compte rendu des huitièmes journées de l'hydraulique, Lille 8-10 juin 1964. Les instabilités en mécanique des fluides.

[52] DADY G., DEMONSANT P., TSHIRHART G., SAÏSSAC J., GOSSET B., LEPAS J., DONEAUD A., BESLEAGA N., STOIAN R., CACHERA P., LACAZE J. et GENÈVE R. - Les instabilités en méteorologie, p. 313-394.

### Comité National Français de recherches antarctiques

[53] BARBÉ G.D. et RENINGER E. - Caractères de la circulation atmosphérique et de la répartition de la température au-dessus des Îles Kerguelen, n° 14, 1965.

[54] BARBÉ G.D., DUMAS P. et BALLAY J. - Caractères généraux de la circulation atmosphérique au-dessus des Îles Kerguelen, n° 7, 1963.
# LES PERTURBATIONS DE RELIEF

## P. de FELICE

Laboratoire de Météorologie et Dynamique de l'Atmosphère

Le problème des perturbations de relief peut être abordé de trois manières différentes :

1/ par l'observation directe de l'état de l'atmosphère et de son évolution au voisinage d'une chaîne de montagnes ;

2/ par l'étude théorique de modèles d'écoulements fluides au-dessus de déformations données du sol ;

3/ par l'observation de l'écoulement d'un fluide au voisinage de modèles réduits d'obstacles divers placés dans une soufflerie ou un canal, par exemple.

Cette dernière manière n'a pas été utilisée, récemment, en France pour étudier des phénomènes atmosphériques.

## OBSERVATIONS DIRECTES

L'observation des ondes de relief a été entreprise en février 1966 par le laboratoire de Météorologie et Physique de l'Atmosphère en collaboration avec le Centre d'Etude de Météorologie Spatiale (projet Colombe), de la Météorologie Nationale (Mme D. CRUETTE, A. VILLEVIEILLE), dans la région de St-Girons (Ariège). A cette époque de l'année, le vent souffle assez souvent du sud-ouest, c'est-à-dire à peu près perpendiculairement à la chaîne des Pyrénées, toute proche. D'importants moyens ont été mis en oeuvre : avions, radars, etc... Des planeurs, équipés d'anémomètres (badins), de variomètres, de thermomètres enregistreurs, étaient amenés par avion dans la zone à explorer. S'efforçant à maintenir leur vitesse horizontale constante, (vitesse mesurée par rapport à l'air), les planeurs parcourent une trajectoire approximativement rectiligne. Connaissant la vitesse du planeur lue au badin et sa "polaire" qui est la courbe donnant la vitesse verticale du planeur en fonction de sa vitesse mesurée au badin lorsque la vitesse de l'air est horizontale, on en déduit la composante verticale de la vitesse de l'air par rapport au sol. C'est le planeur lui-même qui constitue le capteur.

Les bandes enregistrées sont en cours de dépouillement, mais il apparaît déjà que des mouvements ondulatoires de l'air ont été décelés.
Un défaut de cette méthode est que les mesures ne sont pas simul-
tanées. Il s'écoule un temps assez long entre le début et la fin de
l'exploration pour que le vent ait changé de vitesse et de direction et
on ne peut pas construire un modèle synoptique de l'écoulement. Pour
cela, il faudrait disposer plusieurs planeurs à diverses altitudes et
diverses distances de la chaîne ce qui serait très onéreux, ou explorer
le domaine plus rapidement au moyen d'un avion par exemple.

La campagne de mesures des Pyrénées 1966 doit être considérée comme une mise au point des méthodes et devra être suivie de plusieurs autres si on veut connaître l'état de l'atmosphère au voisinage de la chaîne par vent de sud-ouest.

ÉTUDES THÉORIQUES

Diverses études théoriques de modèles d'écoulements fluides ont été faites au laboratoire de Météorologie et Physique de l'Atmosphère. Le problème peut être abordé de deux manières différentes : on peut supposer le phénomène stationnaire ou étudier son évolution en fonction du temps à partir de conditions initiales données.

Le cas stationnaire, souvent plus aisé à traiter, a été abordé au moyen de plusieurs modèles. On étudie l'écoulement de l'air dans le plan vertical (x, z), Oz étant la verticale ascendante. Un obstacle fixe est situé au sol au voisinage de l'origine des abscisses. A l'infini amont, la vitesse de l'air est supposée parallèle à Ox.

Les modèles envisagés se distinguent les uns des autres par les hypothèses faites sur les dimensions de l'obstacle, la répartition verticale de la vitesse et de la densité à l'infini, la nature, la compressibilité, la viscosité du fluide, etc...

En combinant les équations qui résultent des hypothèses, on aboutit
à une équation différentielle ou à une équation aux dérivées partielles pour
l'une des inconnues, le plus souvent la composante verticale de la vitesse,
la pression ou le déplacement vertical des lignes de courant. On écrit
alors autant de conditions aux limites que le nécessite le degré de
l'équation. S'il n'y a pas de difficulté à trouver les conditions au sol,
il n'en est pas de même pour z = ∞. On écrit en général que les pertur-
bations créées dans le fluide par la déformation du sol sont nulles à
l'infini. Si l'inconnue est la pression, on écrit que la pression est nulle
pour z = ∞. On cherche alors à résoudre l'équation qu'on ramène à une
forme connue moyennant quelques simplifications, parfois difficiles à jus-
tifier.

Ph. DUCHENE-MARULLAZ a étudié suivant cette méthode un écoulement stationnaire, à vitesse uniforme, d'air considéré comme un fluide incompressible au-dessus d'une montagne de largeur comparable à la longueur d'onde de l'écoulement. Il obtient une équation aux dérivées partielles du second ordre non linéaire à coefficients constants pour le déplacement vertical des lignes de courant. En négligeant les termes non linéaires qui sont multipliés par un coefficient très petit, en écri-
vant que le sol déformé est une ligne de courant et en admettant que le déplacement vertical des lignes de courant est fini à l'infini, Ph. DU-CHENE-MARULLAZ cherche une solution sous forme intégrale.

R. CELLERIER a étudié de même le cas d'un écoulement stationnaire formé d'un courant de Couette surmonté d'un courant de vitesse uniforme au-dessus d'une montagne de hauteur infiniment petite.

P. QUENEY a obtenu une équation différentielle non linéaire, du second ordre, à coefficients constants pour le déplacement vertical des lignes de courant dans un modèle d'écoulement stationnaire, à vitesse uniforme de l'air considéré comme un fluide incompressible au-dessus d'une montagne large, ce qui permet de négliger les dérivées par rapport à x devant les dérivées par rapport à z. On n'a pas réussi à trouver l'expression analytique de la solution, mais on a pu néanmoins tracer les lignes de courant de l'écoulement perturbé en résolvant numériquement l'équation différentielle. Il suffit pour cela de se donner la fonction inconnue et sa dérivée au voisinage du sol et de calculer la fonction de proche en proche. Avec cette méthode on n'écrit pas de condition à l'infini et la solution est entièrement déterminée par l'équation différentielle et les conditions au sol.

Le phénomène de condensation de la vapeur dans l'air évité par la plupart des auteurs a été étudié par A. WEILL. Il a considéré les perturbations adiabatiques, d'amplitude infiniment petite, dans une couche verticale, d'air entièrement nuageux, illimitée vers le haut et d'étendue horizontale infinie. A. WEILL a trouvé quelle devait être la répartition verticale de la température virtuelle de l'air nuageux pour que le problème puisse se ramener à l'étude d'une équation différentielle à coefficients constants pour la composante verticale de la vitesse de l'air.

L'étude de l'évolution de certaines perturbations à partir de conditions initiales données a été faite par P. QUENEY. L'évolution d'une déformation locale initiale de la surface de séparation de deux courants de Couette de fluides incompressibles et sans viscosité, le courant inférieur étant limité par une paroi rigide parallèle à la direction de la vitesse (perturbations libres) est entièrement étudiée. P. QUENEY traite aussi le cas des perturbations forcées créées par une déformation fixe du sol, et leur combinaison avec les perturbations libres (effet de résonance).

En considérant l'évolution des perturbations de relief en fonction du temps, on évite toute difficulté pour la condition à l'infini. On suppose la perturbation de l'écoulement limitée initialement au voisinage de l'obstacle, c'est-à-dire qu'on admet que la perturbation est négligeable hors de ce voisinage, voisinage qui s'accroît évidemment avec le temps, mais reste toujours fini.

C'est dans cette voie que doivent s'orienter les recherches théoriques sur les perturbations de relief, en choisissant des modèles de plus en plus proches de la réalité.
BIBLIOGRAPHIE

DUCHENE-MARULLAZ Ph. - 1966, Etude de l'écoulement stationnaire à vitesse uniforme, de l'air considéré comme fluide incompressible, au-dessus d'une montagne de largeur comparable à la longueur d'onde de l'écoulement. *Thèse de 3ème cycle*, Paris, 35 pages.

QUENEY P. - 1965, Dispersion and Resonance Phenomena in a Simple Barotropic Flow, Department of Meteorology, *University of California*, Los Angeles, 67 pages.

WEILL A. - 1966, Equations des perturbations aérodynamiques stationnaires adiabatiques, d'amplitude infiniment petite, dans une couche verticale et plane d'air entièrement nuageux, illimitée vers le haut et d'étendue horizontale infinie, dans le cas simple où le problème se ramène à une équation différentielle à coefficients constants. *Diplôme d'Etudes Supérieures*, Paris, 14 pages.
# RAYONNEMENT ATMOSPHERIQUE

Mlle LENOBLE

Institut de Physique de Lille

Les études sur le rayonnement atmosphérique menées par la Section pendant les années 1963 à 1966 peuvent approximativement se ranger en deux catégories :

- études ayant pour but la mesure régulière des diverses composantes du bilan radiatif et menées pour une assez large part par la Météorologie Nationale ; dans ce cadre on trouve la mise au point de nouveaux appareils, l'amélioration du réseau de mesure, l'étude des problèmes d'étalonnage et de coordination internationale ;

- études plus théoriques, menées généralement par des laboratoires universitaires, et ayant pour but la connaissance précise et l'explication de certains phénomènes radiatifs ; ces études comprennent aussi des mises au point d'appareils et des mesures sur le terrain, mais également des études expérimentales en laboratoire et des études purement théoriques.

## I - RÉALISATION ET MISE AU POINT D'APPAREILS DE MESURE

Le Centre Technique et du Matériel de la Météorologie Nationale a réalisé et expérimenté un intégrateur fluxmétrique pour thermopile sur un principe indiqué par G. LAMBOLEY. Cet appareil donne toute satisfaction et sera installé en réseau dès 1968. De récents perfectionnements permettent une linéarité meilleure que 2 % de toute la gamme de mesure (thermopile KIPP) et un ajustement de zéro permettant une excellente précision même en hiver dans nos régions.

Le Centre Technique et du Matériel a également entrepris, en liaison avec la Compagnie des Compteurs, les essais et la mise au point d'un pyrradiomètre de principe nouveau.

Ph. CHARTIER de la Station Centrale de Bioclimatologie Agricole de Versailles (I. N. R. A.) et F. GANS Directeur du Laboratoire d'Infra-rouge Technique et Appliqué à Gif-sur-Yvette, ont construit un convertisseur d'angle solide à adapter à un dispositif d'analyse spectrale. Cet appareil est destiné à la mesure de la composition spectrale du rayonnement diffus du ciel, qui arrive dans un cône d'angle solide $2\pi$ stéra-dians ; il se compose essentiellement d'un miroir ellipsoïdal dont un foyer $F_1$ est situé dans le plan horizontal contenant les bords du miroir ;
après réflexion tous les rayons incidents en $F_1$ passent par le deuxième foyer $F_2$ et sont contenus dans un cône dont l'angle solide est celui sous lequel le bord du miroir est vu depuis $F_2$ ; un jeu de miroirs plans et sphériques renvoient ce faisceau sur la fente d'entrée d'un spectrophotomètre.

Au Laboratoire de Météorologie et Dynamique de l'Atmosphère de la Faculté des Sciences de Paris, L. PONTIER a construit et mis au point un appareil pour la mesure du rayonnement net dans l'infrarouge de matériaux divers et celle du rayonnement nocturne de l'atmosphère ; cet appareil est réalisé sur le même principe que ceux construits sous la direction de M. GONDET du Service des Prototypes du C. N. R. S.

Au Laboratoire d'Optique Atmosphérique de la Faculté des Sciences de Lille, P. LECOMTE a entrepris la construction d'un radiomètre infrarouge destiné à la mesure précise de la température de surface de l'océan.

## II - MESURES DU RAYONNEMENT ATMOSPHÉRIQUE

L'équipement du réseau météorologique a été nettement amélioré, tant pour la mesure du rayonnement solaire global au sol que pour celui de la durée d'insolation ; des mesures régulières du rayonnement global sont faites dans sept stations.

Le Centre Technique et du Matériel de la Météorologie Nationale a créé un Centre d'étalonnage des pyranomètres du réseau à Carpentras (mise en service prévue fin 1967). Il a participé à la coordination nationale des travaux concernant le rayonnement avec le C. N. R. S. (Prof. TROMBE) et le laboratoire d'héliotechnique de la Faculté des Sciences de Marseille (Prof. PERROT). Ch. PERRIN de BRICHAMBAUT a participé au groupe de travail sur le rayonnement de l'O.M.M. et publié un ouvrage de mise au point.

Au laboratoire d'Electricité et d'héliotechnique de la Faculté des Sciences de Marseille, P. SELTZER, G. LAMBOLEY et W. DIAMANT ont effectué des enregistrements solarigraphiques ; ils ont étudié l'absorption du rayonnement solaire par les atmosphères polluées et le calcul du rayonnement solaire global à partir de la durée d'insolation.

Une station d'étude du rayonnement atmosphérique, bien équipée pour l'étude de la composition spectrale du rayonnement, a été installée sous la direction de E. VIGROUX à Mont-Louis (Pyrénées-Orientales). Le C. N. E. S. a installé à la même station un laboratoire pour le calibrage des piles solaires.

## III - TRANSFERT DE RAYONNEMENT DANS L'ATMOSPHÈRE

M. MAYOT et E. VIGROUX ont appliqué la méthode de Curtis-Godson à la bande 9,6 µ de l'ozone ; après une étude théorique ils ont appliqué les résultats obtenus aux observations faites à la station de Mont-Louis.
Le laboratoire d'Electricité atmosphérique et Physique des Nuages de la Faculté des Sciences de Paris et le Laboratoire d'Optique Atmosphérique de la Faculté des Sciences de Lille ont entrepris l'étude théorique du transfert de rayonnement dans les nuages. J. C. GUILLEMOT et J. MARENGO ont mis au point l'utilisation numérique de la méthode des harmoniques sphériques pour résoudre l'équation de transfert du rayonnement ; ils ont montré dans le cas simple de la diffusion isotrope, que la solution convergeait très rapidement vers un résultat exact à une précision de 3 % environ ; ils ont d'autre part défini le modèle de nuage auquel sera appliquée la méthode. Une vérification des résultats en chambre à brouillard a été prévue, en collaboration avec Sud-Aviation ; la chambre construite permet de réaliser des brouillards denses et homogènes.

## IV - ECHANGES RADIATIFS ATMOSPHÈRE-OCÉAN

Le Laboratoire d'Océanographie Physique du Muséum National d'Histoire Naturelle et le Laboratoire d'Optique Atmosphérique de la Faculté des Sciences de Lille ont entrepris l'étude des échanges radiatifs atmosphère-océan ; une étude théorique du refroidissement de surface par émission de rayonnement infrarouge et du réchauffement produit sur quelques centimètres de profondeur par absorption du rayonnement solaire a été développée par P. LECOMTE.

Au Laboratoire de Météorologie et Dynamique de l'Atmosphère de la Faculté des Sciences de Paris, P. QUENEY a étudié une méthode de calcul du pouvoir émissif hémisphérique des corps présentant une réflexion purement spéculaire ainsi qu'une méthode de détermination des constantes optiques à partir de la mesure des pouvoirs réflecteurs sous diverses incidences ; ces résultats sont appliqués au calcul du pouvoir émissif d'une nappe d'eau en équilibre. L. PONTIER et C. DECHAMBENOY ont mesuré le pouvoir réflecteur de l'eau entre 1 et 40 µ sous incidence normale en lumière naturelle, puis sous incidence de 50 à 60° en lumière polarisée, ainsi que son coefficient d'absorption dans le même domaine infrarouge ; les résultats obtenus ont été utilisés pour calculer l'indice de réfraction et l'indice d'extinction de l'eau ; on en a déduit le pouvoir réflecteur sous une incidence quelconque et l'émissivité hémisphérique globale.

## V - RAYONNEMENT DIFFUSÉ VERS L'ESPACE

Au Laboratoire d'Optique Atmosphérique de la Faculté des Sciences de Lille, J. LENOBLE a étudié théoriquement la forme d'une raie spectrale dans le rayonnement diffusé vers l'extérieur par une atmosphère planétaire ; cette forme dépend d'une façon importante de la loi de diffusion, du continuum d'absorption, et des conditions d'absorption.
## VI - ÉTUDES SUR MODÈLES RÉDUITS

Au Laboratoire d'Optique Atmosphérique de la Faculté des Sciences de Lille, M. HERMAN et C. DEVAUX ont étudié le régime asymptotique de rayonnement qui s'établit en grande profondeur dans une couche plan parallèle semi-infinie d'un milieu diffusant et absorbant éclairée sur sa face supérieure par un faisceau de lumière parallèle ; en travaillant en laboratoire, sur un milieu constitué par une suspension dans l'eau de particules sphériques d'Afolac, ils ont obtenu une vérification très précise des résultats prévus par la théorie. Pour tenir compte dans la théorie de la polarisation de la lumière diffusée, M. HERMAN a développé en série de fonctions de Legendre les termes de la matrice de diffusion donnés par la théorie de Mie.

### BIBLIOGRAPHIE

* BORREL F. et LAUMONIER R. - Coefficient de température et correction de cellules photovoltaïques, *Notes de l'E.E.R.M.*, n° 139, avril 1963.

* BORREL F. et LAUMONIER R. - Les erreurs de température des pyranomètres de Moll-Kipp et leurs corrections, *Notes de l'E.E.R.M.*, n° 171, avril 1964.

* BORREL F. et LAUMONIER R. - Etude d'un pyranomètre à cellule au silicium, *Notes de l'E.E.R.M.*, n° 183, août 1964.

* BORREL F. et LAUMONIER R. - Sur un pyranomètre intégrateur auto-nome à cellule photovoltaïque, *Notes de l'E.E.R.M.*, n° 193, décembre 1964.

* DIAMANT W. - Le rayonnement solaire et son absorption par les atmos-phères polluées (mesures solarigraphiques). *Bulletin du COMPLES* n° 10, p. 48-51.

* DOGNIAUX R. et PERRIN de BRICHAMBAUT Ch. - Terminologie des grandeurs et instruments de mesure du rayonnement en météorologie. Archiv. für Meteorologie, Geophysik und Bioklimatologie. *Série B*, 12, n° 2, 1963, p. 224-240.

* HERMAN M. et LENOBLE J. - Etude du régime asymptotique dans un milieu diffusant et absorbant. *Revue d'Optique* 43, 1964, 555-572.

* HERMAN M. - Etude expérimentale du régime lumineux asymptotique dans un milieu diffusant et absorbant. *C.R. Acad. Sci. t.* 258, 1964, p. 3883-3885.

* HERMAN M. - Développement en fonctions généralisées de Legendre des termes de la matrice de diffusion d'une particule sphérique déduits de la théorie de Mie. *C.R. Acad. Sci. t.* 260, 1965, p. 468-471.
LAMBOLEY G. - La durée d'insolation ; procédés de mesure et application au calcul du rayonnement solaire global. *Bulletin du COMPLES*, n° 10, p. 33-42.

LAUMONIER R. et BORREL F. - Pertes par réflexion et correction des cellules photovoltaïques. *Notes de l'E.E.R.M.* n° 137, avril 1963.

LECOMTE P. et LENOBLE J. - Etude théorique des échanges radiatifs mer atmosphère en grandes longueurs d'onde. *Cahiers Océano graphiques* 118, 1966, p. 497-506.

LENOBLE J. - Essai d'une méthode générale pour l'introduction des fonctions X, Y de Chandrasekhar dans le cas de la diffusion anisotrope. *C.R. Acad. Sci.*, t. 256, 1963, p. 4638-4640.

LENOBLE J., CLOS ARCEDUC J.P. et COQUELLE J.M. - Etude du rayonnement ultraviolet du ciel. II. Rayonnement du ciel zénithal. *Revue d'Optique* 42, 1963, p. 291-297.

LENOBLE J. - Remarques sur la forme d'une raie spectrale dans le rayonnement diffusé par une atmosphère planétaire. *C.R. Acad. Sci.* t. 261, 1965, p. 4633-4636.

MAYOT M. et VIGROUX E. - Application de l'approximation de Curtis-Godson à l'ozone atmosphérique. *Annales de Géophysique* 21, 1965, p. 1-26.

PERRIN de BRICHAMBAUT Ch. - Rayonnement solaire et échanges radia-tifs naturels. Paris, GAUTHIER-VILLARS, 1963.

PONTIER L. et DECHAMBENOY C. - Mesure du pouvoir réflecteur monochromatique de l'eau sous l'incidence normale entre 1 et 38 µ. *Annales de Géophysique* 21, 1965, n° 3.

PONTIER L. et DECHAMBENOY C. - Détermination des constantes optiques de l'eau liquide entre 1 et 40 µ. Application au calcul de son pouvoir réflecteur et de son émissivité. *Annales de Géophysique* 22, 1966, n° 4.

QUENEY P. - Détermination du pouvoir émissif d'une nappe d'eau en équilibre. *Annales de Géophysique* 22, 1966, n° 4.

SELTZER P. - Résultats des enregistrements solarigraphiques effectués à Marseille, en 1964. *Bulletin du COMPLES* n° 8, p. 182-187.

TROCHU J.F. - Modèles spectraux pour la vapeur d'eau. *Notes de l'E.E.R.M.* n° 128, janvier 1963.

VASSY E. - Physique de l'atmosphère. t. 3. Phénomènes d'absorption et de diffusion dans l'atmosphère. Paris, GAUTHIER-VILLARS, 1966.

VILLEVIEILLE A. - Sur l'interprétation des photographies infrarouge des satellites météorologiques Nimbus (D.R.I.R.). *Notes de l'E.E.R.M.* n° 221, juin 1966.
# LES PROBLEMES DE COUCHE LIMITE EN METEOROLOGIE

## J. SAÏSSAC

Ce sont essentiellement des problèmes de turbulence et d'échanges par turbulence entre le sol et l'atmosphère.

Des études théoriques ont été poursuivies dans le domaine de la mécanique statistique, notamment par le professeur A. FAVRE. Cet auteur a réuni en un ouvrage l'ensemble des équations qui régissent la turbulence des gaz compressibles, recherchant le maximum de généra-lité dans le cadre du continu [1, 2].

Les travaux axés plus précisément sur la couche limite atmosphé-rique ont surtout un caractère expérimental. Leur support théorique reste constitué par les bases généralement admises comme appropriées à l'état atmosphérique : équations de REYNOLDS (gaz incompressibles), quasi-réversibilité (régime stationnaire), approximation de PRANDLT. Considérées jusqu'alors comme suffisantes pour définir des paramètres descriptifs qui soient accessibles à la mesure, elles restent effectivement d'une grande utilité, du moins dans la couche limite dite locale, où les distances de corrélation efficace sont inférieures à une certaine limite. Leur maniement a été enrichi par les idées de KOLMOGOROFF dont l'assimilation est de plus en plus répandue.

Une part importante de l'activité de l'Observatoire de Magny-les-Hameaux (Météorologie Nationale) a été consacrée à des problèmes de couche limite. J. SAÏSSAC l'avait orientée sur l'étude expérimentale de la diffusion matérielle par visualisation et les autres formes de transfert. D'autres paramètres y ont été associés comme le taux d'évaporation et la température superficielle du sol. L'ensemble de ces études a fait l'objet de 17 notes de l'E. E. R. M. (Météorologie Nationale) et d'autres publications [5, 8, 9, 10]. L'aspect dynamique des échanges a donné lieu notamment à la mesure par J. LABROUSSE du flux vertical de quantité de mouvement. L'expérience acquise a permis à J. SAÏSSAC de prendre en charge une étude systématique de la couche 0-100 m sur le site du futur aérodrome Paris-Nord, à laquelle contribuent l'Aéroport de Paris, la Météorologie Nationale et la Délégation Générale à la Recherche Scientifique et Technique.

Un aspect particulier de la turbulence intéresse l'Astronomie : ce sont les hétérogénéités de l'indice de réfraction de l'air, responsables de la détérioration des images au foyer des instruments à grande ouver-ture. Depuis deux ans environ est menée l'étude des fluctuations de tem-
pérature en corrélation avec des paramètres d'agitation optique ; actuellement des mesures sont effectuées à la station de l'Observatoire de Paris installée à Font Romeu, à l'Observatoire de Haute-Provence, et à l'Observatoire du Pic du Midi. Ces travaux qui, en définitive, visent à la connaissance des spectres de température, ont par là un caractère de recherche fondamentale.

Le fait le plus nouveau de ces dernières années est le développement de méthodes d'investigation apportées par d'autres disciplines. Les plus marquantes consistent en la mesure des traceurs radioactifs naturels émanés du sol. Ces méthodes, qui doivent permettre la détermination de la diffusion matérielle dans sa répartition verticale, sont particulièrement utiles dans les cas de forte stabilité thermique alors que dans ces mêmes conditions les méthodes dynamiques (covariance avec la composante verticale de la vitesse de l'air) deviennent imprécises. De leur emploi on est en droit d'attendre une solution satisfaisante au problème de l'évaporation. Leur mise au point a donné lieu notamment aux thèses de doctorat ès-sciences de J. FONTAN [3] et J. SERVANT [11] et aux travaux dirigés par le Professeur D. BLANC à l'Université de Toulouse [4]. Utilisant la technique du radar, R. LHERMITTE a continué au National Severe Storm Laboratory (Norman - USA) les études qu'il avait commencées en France sur les échos atmosphériques. Il a mis au point un appareillage, qui, par la mesure dans différentes directions des vitesses radiales des aérosols, permet la reconstitution du profil de vent horizontal dans les basses couches [7].

Des études de la couche limite au-dessus des mers ont été effectuées, mais leur relation est du ressort de la Commission d'Océanographie Physique.

Dans le domaine des applications, des entreprises ou services publics, qui ont à leur charge l'action contre la pollution atmosphérique, ont entrepris diverses études orientées essentiellement par le souci de résultats immédiatement utilisables. Un numéro spécial de "La météorologie" [6] groupe des articles consacrés à ces sujets.

Il faut mentionner également des travaux effectués par l'Electricité de France au Centre de Recherches et d'Essais de Chatou (Divisions d'Hydrologie et de Mécanique des Fluides).

BIBLIOGRAPHIE

[ 1 ] FAVRE A. - 1965, Equation des gaz turbulents compressibles. Formes générales. *Journal de Mécanique*, Vol. 4, n° 3, 1965.

[ 2 ] FAVRE A. - 1965, Équation des gaz turbulents compressibles. Méthode des vitesses moyennes. Méthode des vitesses macroscoliques pondérées par la masse volumique. *Journal de Mécanique*, Vol. 4, n° 4, 1965.
[3] FONTAN J. - 1964, Le dosage des radioéléments gazeux donnant des produits radioactifs de filiation. Son application à la mesure de la radioactivité naturelle de l'atmosphère. *Thèse Doctorat ès-Sciences*, Toulouse, 1964.

[4] FONTAN J., BIROT A., BLANC D., BOUVILLE A. et DRUILHET A. - 1966, Measurement of the diffusion of radon, thoron and their radioactive daughter products in the lower layers of the earth's atmosphere. *Tellus*, **XVIII**, 2, 1966.

[5] LABROUSSE J. - 1963, Transfert vertical par turbulence de la quantité de mouvement horizontal. *Notes de l'E.E.R.M.* n°8 140 et 147, 1963.

[6] Numéro spécial consacré à la pollution atmosphérique. *La Météoro-logie*, 1963.

[7] LHERMITTE R. - 1966, Probing air motion by Doppler analysis of radar clear air returns. *Journal of the Atmospheric Sciences*, vol. 23, n° 5, p. 575, 1966.

[8] SAÏSSAC J. - 1963, La stationnarité dans les mesures de diffusion. *Colloque International sur la pollution radioactive des milieux gazeux*, 1963, p. 123, Presses Universitaires de France.

[9] SAÏSSAC J. et MILLET G. - 1964, Etude statistique des profils de vent. *Note de l'E.E.R.M.*, n° 186, 1964.

[10] SAÏSSAC J. - 1965, Répartition de l'énergie de la turbulence atmosphérique dans la couche adjacente. *C.R. Acad. Sci. t. 260*, p. 5865, 1965.

[11] SERVANT J. - 1964, Le radon et ses dérivés à vie courte dans la basse atmosphère. *Thèse doctorat ès-Sciences*, Paris, 1964.
# RECHERCHES EFFECTUEES SUR LES AEROSOLS

## G. SOULAGE

Observatoire du Puy-de-Dôme

Les problèmes relatifs aux aérosols traités par la section de météologie et de Physique de l'Atmosphère concernent :

1/ la concentration de poussières dans la haute atmosphère,

2/ les particules solides, liquides ou gazeuses jouant un rôle dans la condensation, la congélation ou la sublimation de l'eau atmosphérique (noyaux de condensation et noyaux glaçogènes),

3/ les gouttes d'eau ou cristaux de glace dont ces particules provoquent la formation dans les nuages,

4/ la modification des rayonnements solaires, terrestres et atmosphériques produits par tous les aérosols,

5/ les particules radioactives.

Les travaux effectués sur les deux derniers sujets sont exposés dans une autre partie du rapport sous les rubriques "Rayonnement" et "Radioactivité atmosphérique".

Nous nous limitons ici aux trois premiers.

## I - CONCENTRATION DES POUSSIÈRES DANS LA HAUTE ATMOSPHÈRE

Le Laboratoire de Physique de l'Atmosphère de la Faculté des Sciences de Paris (E. VASSY) a effectué, au moyen de fusées, des mesures de la lumière diurne diffusée (A. VASSY [47]) qui donnent une idée de la distribution verticale des aérosols. Il a effectué également des mesures sur la luminance nocturne (A. VASSY [48]) qui confirment l'existence d'une couche absorbante entre les altitudes 75 et 125 km.

## II - NOYAUX DE CONDENSATION. ÉTUDE DE CAPTEURS

Des recherches sont en cours à la Faculté des Sciences de Toulouse (laboratoire de R. PICCA) pour mettre au point une nouvelle méthode de captation des noyaux basée sur une rotation de l'aérosol à analyser dans un tube cylindrique. La rotation assure une séparation centrifuge des particules et permet de capter des particules de l'ordre d'une centaine d'Angströms.
**Propriétés** - Le même laboratoire a étudié la croissance de gouttes d'eau ammonicales en présence de gouttes d'eau pure. Aucune croissance accélérée des premières au détriment des secondes n'a été observée. Ce résultat est expliqué par une diffusion très rapide du gaz ammoniac des gouttes qui en contiennent vers celles qui n'en contiennent pas (R. PICCA et A. CHAMMARD [27]).

**Concentration** - Des mesures de la concentration de particules de chlorure de sodium ont été effectuées, en avion, à différentes altitudes au-dessus de la Bretagne par la Société d'Etudes Techniques des Précipitations (SODETEP). La méthode utilisée était celle de VITTORI (gétalines sensibilisées avec du nitrate d'argent). Les résultats confirment l'existence d'une relation entre la teneur de l'air en noyaux de condensation géants et la granulométrie des nuages concomitants [46].

### III - NOYAUX GLAÇOGÈNES

#### a) Noyaux naturels

##### Analyseurs de pouvoir glaçogène

Après une étude comparative des divers modes de comptage actuellement envisageables [42], l'Observatoire du Puy-de-Dôme (laboratoire C. N. R. S. de G. SOULAGE) a mis au point un analyseur simple pouvant être utilisé dans un réseau de stations de mesure [36]. L'appareil comprend essentiellement une chambre à nuages, à mélange, de 10 l permettant de réaliser des nuages surfondus à température constante et sensiblement identiques d'une mesure à une autre. Les cristaux de glace produits par les noyaux à compter sont détectés dans des solutions surfondues de sucre et de glycérine étudiées par P. ADMIRAT.

Une version automatique du même appareil [38] [41] est expérimentée depuis 1964 en plusieurs points de France. Elle est basée sur des cycles successifs de refroidissement et de réchauffement commandés par un thermostat et un programmateur. L'enregistrement est photographique ; la cadence de mesures peut varier de 1 toutes les 30 minutes à 1 toutes les 2 heures. Les résultats sont encore imparfaits mais ils permettent de lancer déjà des mesures systématiques pour préciser les variations du pouvoir glaçogène à courte période.

Une version "portative" (G. SOULAGE [35], P. ADMIRAT [1] [4]) du compteur manuel a été réalisée pour des mesures du pouvoir glaçogène en altitude à bord d'avions légers. Le refroidissement est fourni par la fusion d'un mélange eutectique de glace et de chlorure de sodium.

Les appareils ci-dessus ne permettent pas de tout faire dans le domaine du pouvoir glaçogène naturel : des progrès doivent encore être réalisés mais ils ont déjà à leur actif plusieurs observations nouvelles.

##### Variation du pouvoir glaçogène naturel

L'étude du phénomène "d'anomalies estivales", découvert en 1960 dans le Sud-Est de la France, a été poursuivie de 1963 à 1966
(P. ADMIRAT et G. SOULAGE [1] [41]). Un réseau de 3 stations terrestres et des mesures aériennes ont d'abord révélé que le phénomène pouvait se produire, au même moment, sur au moins 400 km de distance et dans une couche d'air de 2500 à 3500 m d'épaisseur. Les noyaux responsables du phénomène avaient un diamètre inférieur à 0,5 µ [35]. Un deuxième réseau de 8 stations, inscrit dans le pentagone Frankfurt, Wien, Roma, Valencia, Lorient, [41] et de nouvelles mesures aériennes (P. ADMIRAT, non publié) ont permis de retrouver les anomalies sur la côte Est de l'Espagne et dans le Nord-Ouest de la France, mais avec une fréquence et une homogénéité moins grandes que les années précédentes. Les tentatives pour découvrir l'origine du phénomène ont échoué jusqu'à maintenant [44]. Il semble cependant que cette origine soit naturelle.

De fortes augmentations du pouvoir glaçogène ont été observées sporadiquement, en Bretagne, par la SODETEP (G. PONS [28]) : elles paraissent souvent locales.

L'action d'un champ électrique sur la congélation de gouttes d'eau surfondues et sur le pouvoir glaçogène de l'air a été étudiée par Mme ROULLEAU et ses collaborateurs [29] [30] [31] à l'Etablissement d'Etudes et de Recherches Météorologiques puis au Laboratoire de Physique de la Basse Atmosphère du C.N.R.S. Immergeant des gouttes d'eau surfondues dans de l'huile de silicone et les soumettant à un champ constant de plusieurs milliers de volts par cm, Mme ROULLEAU constate une augmentation de la température moyenne de congélation des gouttes. De même, elle obtient un relèvement apparent du pouvoir glaçogène d'échantillons d'air en introduisant dans la chambre de mesure deux grilles distances de 1 cm et portées à un potentiel de 100 V. Ce résultat important a été présenté par l'auteur lors d'une réunion scientifique de la section. Au cours de la discussion qui a suivi, les problèmes posés par l'explication des résultats et par leur application aux nuages ont été examinés. Les recherches continuent.

Au Centre de Recherches Atmosphériques de Lannemezan, Jean DESSENS a confirmé la variation concomitante et dans le même sens, en moyenne, du pouvoir glaçogène et de l'humidité relative de l'air [12].

### Importance météorologique des noyaux glaçogènes naturels

Cette importance a été étudiée principalement au sujet de la formation de la grêle. Le laboratoire C.N.R.S. du Puy-de-Dôme, avec l'appui du Groupement Interdépartemental d'Etudes des Fléaux Atmosphériques (G.I.E.F.A.) a montré qu'une concentration de 100 noyaux/l actifs à -20°C ne suffisait pas à prévenir la grêle, une telle concentration ayant été mesurée dans "la bouche" même d'un cumulonimbus produisant de la grêle [40].

Cependant, statistiquement et qualitativement, l'intensité de la grêle paraît varier en fonction du pouvoir glaçogène de l'air : il subsiste donc l'espoir de parvenir à atténuer un jour ce fléau au moyen de grandes quantités de noyaux glaçogènes [33] [34] [37].
## b) Noyaux glaçogènes artificiels. Problèmes de génération

Des travaux ont été consacrés au générateur de noyaux d'iodure d'argent de J. DESSENS à Lannemezan [11], à Toulouse [6 à 8] et à Clermont-Ferrand [38]. Ils ont permis d'importantes améliorations qui ont porté le rendement de l'appareil à $10^{12}$ noyaux actifs à -20°C par seconde.

Des générateurs pyrotechniques ont été mis au point et expérimentés dans les nuages par le laboratoire du Puy-de-Dôme [38]. D'un poids de 100 g, ils peuvent être largués d'avions légers à la cadence de 1 toutes les 10 secondes et libèrent chacun $7,8,10^{14}$ noyaux actifs à -20°C.

Dans le même laboratoire, J. PENA [24] a défini les conditions optimales pour la génération de noyaux d'iodure d'argent au moyen de pulvérisations de solutions mixtes de fréon et d'iodure d'argent.

## Mécanisme d'action des noyaux artificiels

Ces mécanismes restent très mal connus. Des observations expérimentales [10] et des études théoriques continuent à être effectuées à leur sujet : de nouvelles méthodes de recherche sont étudiées.

Une croissance de la glace sous la forme de filaments et non plus de cristaux classiques a été observée par R. SERPOLAY (C. N. R. S., Observatoire du Puy-de-Dôme) pour certains noyaux glaçogènes. Elle s'explique par une migration des molécules d'eau, à la surface des noyaux, vers leur point d'action. Cette migration entraîne un développement des filaments par leur base et non plus par leur sommet [32].

Melle M. J. TOYE (C. N. R. S., Observatoire du Puy-de-Dôme [45] a proposé d'étudier les phénomènes de nucléation en phase vapeur au moyen d'un aérosol de soufre.

Une nouvelle technique a été mise au point par R. de PENA (C. N. R. S., Observatoire du Puy-de-Dôme) [25] pour étudier des noyaux glaçogènes sous le microscope électronique, après moulage des cristaux de glace qu'ils produisent dans des chambres à nuages de laboratoire.

La nucléation hétérogène de l'eau par l'iodure d'argent a été étudiée théoriquement et expérimentalement par H. ISAKA (C. N. R. S., Observatoire du Puy-de-Dôme). L'auteur a découvert une relation théorique entre le coefficient de sublimation, le coefficient de congélation et le coefficient de condensation [13] [14] qui lui a permis de prévoir et d'expliquer les conditions de sublimation de la glace sur l'iodure d'argent, à partir d'observations expérimentales de la congélation et de la condensation de l'eau sur lui. Une vérification expérimentale des prévisions théoriques est en cours [15] [16].

L'influence de différents gaz atmosphériques ($I_2$, $O_3$) sur le pouvoir glaçogène de l'air fait l'objet de différents travaux de P. ADMIRAT. L'iodé a un effet certain mais son mode d'action n'est pas encore connu avec précision [38].
Transfert, diffusion et désactivation de noyaux d'iodure d'argent
entre le sol et les nuages

L'étude de ce problème est reprise depuis 2 ans par P. ADMIRAT
[3] [4]. Elle révèle la nécessité de réseaux d'émissions très denses
(1 brûleur d'AgI standard/15 km²) pour augmenter de deux ordsres de
grandeur le pouvoir glaçogène d'une région. Le transfert vertical des
noyaux et le maintien de leur activité glaçogène apparaissent comme très
aléatoires. Hors de conditions orographiques et météorologiques parti-
culières, les opérations de modification du temps au moyen d'aérosols
dispersés au sol ne peuvent donc momentanément être considérées qu'avec
beaucoup de réserves [43] [39].

P. BENECH (C. R. A. Lannemezan) étudie la diffusion et la désac-
tivation de noyaux d'iodure d'argent dans le panache de brûleurs à fuel
(Météotron de H. DESSENS).

III - GOUTTELETTES ET CRISTAUX DE BROUILLARDS OU DE NUAGES

Les efforts ont porté sur une meilleure définition des conditions
de prélèvement de certains capteurs (Melle BEDRINES et R. PICCA [5])
et sur la mise au point d'un granulonébulomètre photoélectrique (Melle
DELONCLE [9]) au Laboratoire de Physique des Nuages de la Faculté
des Sciences de Paris (J. BRICARD).

Des prélèvements de brouillards urbains ont été effectués par
Melle DELONCLE au moyen de ce dernier appareil [9] ; ils révèlent
l'existence de gouttes de 10 µ de diamètre avec des humidités relatives
de l'ordre de 70 %.

Un compteur de cristaux de glace utilisable dans les nuages réels
est étudié par P. ADMIRAT ; un prototype donne des résultats encou-
rageants au laboratoire [2] ; il reste à l'adapter à des mesures in situ.

Le Centre d'Etudes Glaciologiques des Régions Arctiques et Antarc-
tiques a effectué des recherches sur la teneur en deuterium des préci-
pitations neigeuses dans l'Antarctique. Ces recherches révèlent une rela-
tion entre, d'une part la teneur en isotopes stables des précipitations,
d'autre part les conditions de leur formation et la température moyenne
là où elles tombent ; une variation saisonnière est notée. Pour le plomb
210, il semble que les retombées soient liées à l'activité solaire qui
influencerait les échanges entre stratosphère et troposphère [17 à 23].

Enfin, la section a suivi les travaux (analyses chimiques, interac-
tions entre particules ou gaz, mesures de concentrations) effectués dans
plusieurs laboratoires français sur les aérosols de la très basse atmos-
phère qui constituent la pollution atmosphérique et interviennent sur la
vie de l'homme et de la Nature en général. Des suggestions ont été pré-
sentées pour évacuer certaines pollutions particulièrement nocives
(H. DESSENS) et des études ont été entreprises pour connaître les para-
mètres météorologiques qui gouvernent la diffusion ou la concentration
des aérosols émis au niveau du sol (Numéro spécial de "La Météorologie"
janvier-juin 1963).
REFERENCES

[1] ADMIRAT P. - Extensions horizontale et verticale des anomalies estivales du pouvoir glaçogène de l'air. *Journal de recherches atmosphériques* (J.R.A.) I, n° 1, p. 1-18, 1963.

[2] ADMIRAT P. - Un compteur de cristaux de glace. *Journal de recherches atmosphériques* (J.R.A.) I, n° 1, p. 37-44, 1964.

[3] ADMIRAT P. - Contrôle de l'enrichissement de l'air en noyaux glaçogènes au-dessus de réseaux de générateurs terrestres d'iodure d'argent. *Journal de recherches atmosphériques* (J.R.A.) II, n° 4, p. 169-172, 1965.

[4] ADMIRAT P. - Etude des possibilités d'action sur la grêle au moyen de générateurs terrestres de noyaux d'iodure d'argent. Eté 1966. *G.I.E.F.A.*, Rap. Tech. n° 8, décembre 1966.

[5] BEDRINES Melle M. et PICCA R. - Sur le rôle des différents paramètres d'un impacteur à tuyère dans la granulométrie des brouillards. *Journal de recherches atmosphériques* (J.R.A.) I, n° 4, p. 191-192, 1964.

[6] CARRE Mme H. et DESSENS J. - Le générateur à Vortex 1965. *Assoc. Etudes*, n° 13, p. 66-68, 1965.

[7] CASTET J. et PINON Mlle R. - Activité glaçogène de la lévilite imprégnée d'iodure d'argent. *Journal de recherches atmosphériques* (J.R.A.) II, n° 3, p. 104, 1965.

[8] CRUETTE Mme D. - Rendement d'un nouveau générateur de noyaux d'iodure d'argent (générateur à vortex). *Journal de recherches atmosphériques* (J.R.A.) I, n° 4, p. 179-183, 1963.

[9] DELONCLE Mlle M. - Constitution des brouillards urbains. *Journal de recherches atmosphériques* (J.R.A.) I, n° 3, p. 107-111, 1963.

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[11] DESSENS J. - Emission de noyaux d'iodure d'argent à partir d'un générateur à vortex. *Assoc. Etudes*, n° 11, p. 36-38, 1963.

[12] DESSENS J. - Confirmation de certains résultats de G. SOULAGE concernant l'augmentation du pouvoir glaçogène de l'air avec l'humidité relative. *Journal de recherches atmosphériques* (J.R.A.) II, n° 3, p. 99-100, 1965.

[13] ISAKA H. - Sur une relation entre les coefficients de nucléation hétérogène. *C.R. Acad. Sci.*, t. 262, p. 453-455, 1966.

[14] ISAKA H. - Sublimation et congélation de l'eau par des noyaux d'iodure d'argent. *C.R. Acad. Sci.*, t. 262, p. 525-527, 1966.
[15] ISAKA H. et SOULAGE G. - Etude expérimentale de l'action glaçogène de l'iodure d'argent à la sous-saturation par rapport à l'eau. C.R. Acad. Sci., t. 262, p. 1405-1408, 1966.

[16] ISAKA H. - Interrelation between ice nucleation and condensation. *Journal de recherches atmosphériques (J.R.A.)* II, n° 2-3, p. 383-390, 1966.

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[18] LORIUS C. et MERLIVAT L. - Sur la caractérisation de la glace des Indlandsis à partir de la teneur en deutérium. C.R. Acad. Sci., t. 256, p. 475, 1963.

[19] LORIUS C. - Isotopes in relation to Polar Glaciology. *Polar Record*, vol. 12, n° 77, p. 312-323, 1964.

[20] LORIUS C. - L'utilisation des isotopes dans l'étude glaciologique des calottes polaires. T.A.A.F., n° 25, p. 4-22, 1964.

[21] MERLIVAT L., LORIUS C. et coll. - Etudes isotopiques en profondeur d'un glacier en Antarctique. Colloque sur l'emploi des radioisotopes en hydrologie. A.I.E.A., Vienne, 1966.

[22] MERLIVAT L., LORIUS C. et NIEF G. - Etudes isotopiques d'un glacier en Antarctique. C.R. Acad. Sci., t. 263, p. 414, 1966.

[23] NEZAMI M., LAMBERT G., LORIUS C. et LABEYRIE J. - Mesures du taux d'accumulation de la neige au bord du continent antarctique par la méthode du plomb 210. C.R. Acad. Sci., t. 259, p. 3319, 1964.

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[25] de PENA R.G. - Etude des noyaux glaçogènes artificiels au micros-cope électronique par la méthode des répliques. *Journal de recherches atmosphériques (J.R.A.)* I, n° 3, p. 121-131, 1964.

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[28] PONS G. - Quelques observations en vol du pouvoir glaçogène de l'air au-dessus de la Bretagne. SODETEP, Rapport n° 284/SOD., mars 1965.

[29] ROULLEAU Mme M. et GUYON J. - Influence du champ électrique sur la mesure du nombre de noyaux de congélation atmosphériques. E.E.R.M., note n° 161, décembre 1963.
[30] ROULLEAU Mme M. et REBOTIER C. - Le champ électrique atmosphérique et les noyaux de congélation naturels. *E.E.R.M.*, note n°192, novembre 1964.

[31] ROULLEAU Mme M. - Influence du champ électrique sur la congélation de l'eau. *Ann. Géophys.*, 20, p. 319-334, 1964.

[32] SERPOLAY R. et TOYE Mlle M.J. - Un nouveau processus pour la croissance de la glace sur les noyaux glaçogènes. *Journal de recherches atmosphériques (J.R.A.)* I, n° 3, p. 85-91, 1963.

[33] SOULAGE G. - Le problème de la prévention de la grêle. *C.R. du 88ème Congrès National des Sociétés Savantes*, p. 39-51, avril 1963.

[34] SOULAGE G. - Augmentation du pouvoir glaçogène de l'air et diminution des dégâts occasionnés par la grêle. *Journal de recherches atmosphériques (J.R.A.)* I, n° 3, p. 69-76, 1963.

[35] SOULAGE G. et ADMIRAT P. - Preliminary researches on the diffusion of ice nuclei over great distances. *G.I.E.F.A.*, Scientific Report under contract DA-ERO-91-591-3-G 001, janvier 1963.

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[37] SOULAGE G. - Variation du pouvoir glaçogène et de la grêle d'un été à un autre. *Journal de recherches atmosphériques (J.R.A.)* I, n° 3, p. 151-157, 1964.

[38] SOULAGE G. et coll. - Générateurs de noyaux d'iodure d'argent. Nature et origine des noyaux estivaux. Iode, ozone et pouvoir glaçogène. Méthodes de localisation et de mensuration des nuages. *G.I.E.F.A.*, Rap, Tech. n° 7, décembre 1964.

[39] SOULAGE G. - Influences d'émissions terrestres d'iodure d'argent sur le pouvoir glaçogène moyen d'une région. *Assoc. Etudes*, n° 12, p. 1-6, 1964.

[40] SOULAGE G. et coll. - Mesures du pouvoir glaçogène de l'air. Inséminations aériennes de cumulus et cumulo-nimbus : effets sur la formation de la grêle. *G.I.E.F.A.*, Rap. Tech. n° 7 bis, décembre 1965.

[41] SOULAGE G. et coll. - Summer anomalies of ice forming nuclei in the atmosphere. *C.N.R.S.*, Final Report under Contract DA-91-591-EUC-3426, décembre 1965.

[42] SOULAGE G. - Methods of measurement of ice nuclei concentrations. *Pure and Appl. Geoph.* vol. 60, n° 1, p. 183-188.

[43] SOULAGE G. - A propos de la prévention de la grêle. *Journal de recherches atmosphériques (J.R.A.)* I, p. 33-37, 1965.

[44] SOULAGE G. - Counting and electron microscope study of european ice nuclei. *Journal de recherches atmosphériques (J.R.A.)* II, n° 2-3, p. 219-229, 1966.
[45] TOYE Melle M.J. - L'aérosol de soufre surfondu comme moyen d'étude des processus d'action des noyaux de cristallisation en phase vapeur. *Journal de recherches atmosphériques (J.R.A.)* I, n° 3, p. 93-99, 1963.

[46] TREBOUTA J. - Mesures en vol des concentrations en particules de chlorure de sodium en Bretagne. SODETEP, Rap. n° 285/SOD., mars 1965.

[47] VASSY Mme A. - Measurements on rocket aspect ; pressure and temperature of the air ; vertical distribution of aerosols. Proc. of the 5th Int. Symposium on Space Technology and Science, Tokyo, 1963.

[48] VASSY Mme A. - Mesure de la luminescence nocturne en fusée : influence des aérosols. C.R. Acad. Sci., t. 260, p. 1712-1715.
# CONSTITUANTS VARIABLES DE L'AIR

Mme A. VASSY

Laboratoire de Physique de l'Atmosphère

## OZONE

Les dernières années ont vu le développement des mesures de répartition verticale de l'ozone.

Des séries d'observations ont été faites par E. VIGROUX et son groupe au moyen de la méthode infrarouge, à la Station de Mont-Louis, ouverte en 1962 [8, 9]. Bien que la méthode ne puisse donner qu'une répartition à un seul maximum et que les conditions atmosphériques limitent sévèrement son emploi, on a tenté d'interpréter les variations par des mouvements de l'atmosphère. Ces mesures ont confirmé que les variations des contenus en ozone des différentes couches sont indépendantes [19, 20].

Le Laboratoire de Physique de l'Atmosphère effectue également des sondages, particulièrement au moment des réchauffements stratosphériques [5] ; cette étude a été entreprise depuis 1963 grâce à des sondages ozone fréquents, au moyen d'une sonde optique progressivement améliorée. Le dernier modèle mis au point par J. P. BANCAREL [4] est opérationnel depuis 1964. Actuellement, une sonde à mesures simultanées est en cours de réalisation ; elle est dotée d'un système de réception permettant le traitement automatique des informations.

De son côté, G. FROMENT étudie une sonde optique à système également simultané ; il a examiné certaines difficultés, inhérentes aux méthodes optiques de sondage [7], qu'il compte surmonter dans l'appareillage en cours d'expérimentation, en vue de mesures de routine.

Enfin, la répartition verticale a également été mesurée par J. P. BANCAREL et A. VASSY au moyen de fusées ; le premier tir (novembre 1964) a donné des résultats assez voisins de ceux trouvés par d'autres expérimentateurs [3].

Grâce à la série de sondages réalisés au Laboratoire de Physique de l'Atmosphère, F. CALVO-CANALES [6] a trouvé des relations entre le profil d'ozone et la situation météorologique 4 jours plus tard ; cette étude, encore à ses débuts, pourra avoir des applications à la prévision.

A. VASSY [12, 15] a montré comment certains aspects des variations de l'ozone dans la haute stratosphère échappaient à l'hypothèse d'une origine photochimique et se rapprochaient des variations de la basse ionosphère. Une relation entre l'ionosphère et la stratosphère a
été mise en évidence : les variations de l'altitude des surfaces isobariques dans le vortex polaire hivernal sont en étroite relation avec celles du contenu total d'électrons de l'ionosphère [17, 18].

En ce qui concerne les mesures classiques, A. VASSY a publié [14] un résumé des mesures d'ozone effectuées dans les Terres Australes de 1957 à 1962 ; ces mesures ont permis de mettre en évidence le caractère particulier du maximum hivernal d'ozone des hautes latitudes [13]. Les mesures se poursuivent régulièrement à la Station des Iles Kerguelen. O. TANAEVSKY et A. VASSY [11, 16] ont montré comment les observations de concentration en ozone et de radioactivité artificielle de l'air permettent de déceler les descentes d'air stratosphériques à travers des brèches dans la tropopause.

Un groupe de travail "ozone" a été constitué ; actuellement il groupe les équipes ozone de la Météorologie Nationale et du L. P. A. ; 3 réunions ont eu lieu.

## VAPEUR D'EAU

M. ALAVI-NEJAD a réalisé un appareil permettant l'étude de l'épaisseur d'eau condensable de l'atmosphère pendant une journée complète de 24 heures, en mesurant l'absorption dans la bande ρ, σ, τ, [2]. Pour les périodes d'atmosphère calme et stable, la variation diurne présente un maximum autour de 14 heures (temps local) et un minimum au lever du soleil, le minimum étant environ la moitié du maximum. Pour les périodes perturbées, l'épaisseur d'eau condensable subit des variations irrégulières et qui peuvent être importantes. L'amplitude de la variation diurne est fonction de la saison, maximale en été où l'on a observé également les valeurs maximales de l'épaisseur d'eau condensable ; les épaisseurs mesurées s'échelonnent entre 2,66 et 0,42 cm (pour 1962 et les environs de Paris). La température au sol montre une bonne corrélation avec l'épaisseur d'eau condensable, ce qui montre le rôle de la condensation dans la variation diurne, en atmosphère stable [1].

Melle PRADAL [10], au moyen d'un laser émettant sur 1,15 µ a observé les variations de transparence de l'atmosphère sur un parcours horizontal ; on observe des fluctuations très rapides dues à la variation simultanée de l'épaisseur d'eau condensable et des goutelettes.

## BIBLIOGRAPHIE

[ 1 ] ALAVI-NEJAD M. - L'épaisseur d'eau condensable de l'atmosphère et sa variation diurne. *J. Mécan. Atmos.*, 17, p. 1, janvier-mars 1963.

[ 2 ] ALAVI-NEJAD M. - Amplitude de la variation diurne de l'épaisseur d'eau condensable de l'atmosphère. *C.R. Acad. Sci.*, t. 256, p. 982-984, 1963.
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[4] BANCAREL J.P. - La nouvelle radio-sonde ozone VASSY. *Note du laboratoire*, Paris, 25 mars 1964.

[5] BANCAREL J.P. et VASSY A. - Résultats de quelques sondages récents en France et à Colomb-Béchar. *Proc. Ozone Symp. Albuquerque*, p. 28, 1964.

[6] CALVO-CANALES F. - Relations entre la répartition verticale de l'ozone atmosphérique et l'évolution de la situation météorologique en Europe Occidentale. *Pure. Applied. Geoph.*, 62, p. 215-223, 1965/III.

[7] FROMENT G. et ARMAND G. - Sur les sondes et sondages optiques d'ozone. *Notes Etab. étud. Rech. Météo.*, 219, p. 1-22, 1966.

[8] MAYOT M. et VIGROUX E. - On the application of Curtis-Godson's approximation to the 9,6 and of atmospheric ozone. *Tech. Note 31.1.1965 AD AF 61 (052)-685 TN1 OAR.*, p. 1-34.

[9] MAYOT M. et VIGROUX E. - Application de l'approximation de Curtis-Godson à l'ozone atmosphérique. *Ann. Géoph.*, 21, p. 80-104, 1965.

[10] PRADAL H. - Etude de la variation de la transmission de la lumière d'un laser par l'atmosphère. *D.E.A.*, *Sciences Physiques*, 15 novembre 1965.

[11] TANAEVSKY O. et VASSY A. - Râdioactivité artificielle et ozone, traceurs en météorologie dynamique. *Pure and Applied Geoph.*, V. 59, p. 239-242, 1964/III.

[12] VASSY A. - Rôle de l'ozone dans la météorologie de la stratosphère et de la mésosphère. *Colloque sur les problèmes météorologiques de la stratosphère et de la mésosphère*, Paris 8-12 mars 1965.

[13] VASSY A. - Sur le maximum hivernal d'ozone à la Station Dumont d'Urville. *C.R. Acad. Sci.*, t. 259, p. 195-197, 1964.

[14] VASSY A. - Cinq années de mesures d'ozone dans les stations françaises de l'hémisphère austral. *Revue T.A.A.F.*, n° 28, p. 35-51, 1964.

[15] VASSY A. - Atmospheric Ozone. *Adv. in Geoph.*, 11, p. 115-173, 1965. Academic Press, New London.

[16] VASSY A. - Ozone et traceurs radioactifs. *Proc. Ozone Sympos. Albuquerque*, p. 45, 1964.

[17] VASSY A. - Influence du rayonnement corpusculaire sur l'évolution du vortex polaire hivernal. *Plan. Space Scie.*, 14, p. 523-524, 1966.

[18] VASSY A. - Relations entre le contenu total d'électrons de l'ionosphère et le vortex polaire. *Cospar Vienne* 1966.
[19] VIGROUX E. et DEBAIX A. - Résultats d'observations de l'ozone atmosphérique par la méthode infra-rouge. *Ann. Géoph.*, 19, p. 31-42, 1963.

[20] VIGROUX E., MIGEOTTE M. et VERMANDE P. - Variations de l'ozone atmosphérique. *Ann. Géoph.*, 22, p. 15-23, 1966.
# SECTION DE GÉOMAGNÉTISME ET AÉRONOMIE
TABLE DES MATIERES

<table><thead><tr><th></th><th>Pages</th></tr></thead><tbody><tr><td>Observatoires. Appareils de mesure. Campagnes magnétiques par E. LE BORGNE</td><td>155</td></tr><tr><td>Variations magnétiques par E. SEIZER</td><td>159</td></tr><tr><td>Magnétisme des roches. Archéo et Paléomagnétisme par E. THELLIER</td><td>171</td></tr><tr><td>Prospection par J. GOGUEL</td><td>179</td></tr><tr><td>L'observation optique de la haute atmosphère par G. WEIL</td><td>184</td></tr><tr><td>Relations solaires terrestres par A. LEBEAU</td><td>191</td></tr><tr><td>Ionosphère et Magnétosphère par J. HIEBLOT</td><td>195</td></tr></tbody></table>
# OBSERVATOIRES
## APPAREILS DE MESURE
### CAMPAGNES MAGNETIQUES

E. LE BORGNE

Physicien adjoint à l'institut de Physique du Globe de l'Université de Paris

## OBSERVATOIRES

Depuis la fermeture de l'Observatoire de Nantes (1960), la France n'a plus qu'un observatoire permanent de type classique, Chambon-la-Forêt, sur son territoire métropolitain, mais elle en entretient plusieurs dans différentes régions du monde : Port-aux-Français (Kerguelen), Dumont d'Urville (Terre Adélie) dans les Terres Australes et Antarc-tiques Françaises (Institut de Physique du Globe de l'Université de Paris); M'Bour (Sénégal), Bangui (République Centrafricaine), Papeete (Tahiti) (Office de la Recherche Scientifique et Technique Outre-Mer).

Les données recueillies dans ces observatoires sont publiées dans les Annales de l'Institut de Physique du Globe de l'Université de Paris, Annales qui publient également les observations magnétiques faites à l'Observatoire de Ksara (Liban).

Tous ces observatoires, ainsi que plusieurs autres bénéficiant de l'assistance technique de la France, sont dotés de dispositifs permettant d'enregistrer les variations rapides et très rapides. Pour compléter les informations ainsi recueillies, ces variations sont également enregistrées dans des stations à caractère permanent ou temporaire: Garchy (Centre de Recherches Géophysiques) en France métropolitaine, Nouvelle-Amsterdam et Crozet dans les Terres Australes.

Une station a été spécialement créée à Villeneuve-de-Marsan, dans le sud-ouest de la France, pour constituer avec l'Observatoire d'Her-manus (République Sud-Africaine) un couple de points conjugués magné-tiques.

## APPAREILS DE MESURE

La mesure absolue de l'intensité, F, du champ magnétique terrestre est assurée maintenant dans les observatoires français par des magné-tomètres à protons, généralement des magnétomètres utilisant la pré-cession libre et, par suite, à mesures discontinues.

Deux Sociétés Françaises construisent des magnétomètres, basés sur la résonance atomique, qui se prêtent à des mesures continues de F. La Société Sud-Aviation a repris, amélioré et miniaturisé pour en
faire un appareil de terrain, le magnétomètre à polarisation dynamique des protons par effet Overhauser-Abragam, réalisé par le Centre de l'Energie Atomique et dont un exemplaire est toujours utilisé pour les mesures absolues de F à Chambon-la-Forêt. Depuis 1963 un magnétomètre Sud-Aviation enregistre en permanence les variations de F à Chambon. Une version de cet appareil a été adaptée aux mesures par avion (THOMAS J. 1965). La Société Française de Télégraphie Sans Fil (C.S.F.) construit des magnétomètres qui utilisent le pompage optique de la vapeur de Caesium (MALNAR L. et MOSNIER J.P. 1961). Un dispositif, du type à asservissement, a été réalisé pour les mesures par avion ; il a été utilisé, en particulier, pour l'exécution de la Carte Magnétique de la France, après avoir été étalonné à Chambon-la-Forêt (MALNAR L. 1963) (Le BORGNE E. et Le MOUEL J. 1964), (GIRET R. et MALNAR L. 1965). Un autre dispositif, du type auto-oscillateur, a été mis au point pour les mesures spatiales (MALNAR L. 1966).

Du point de vue de l'enregistrement des variations magnétiques les techniques ont été développées dans différentes directions :

- Enregistrement à vue des variations lentes de D.F.I. à l'aide de variomètres à aimant (BLUM P.A. et LEPRETRE B. à Chambon-la-Forêt).

- Réalisation d'un variomètre de terrain à aimant immergé et à contre réaction de champ (JOLIVET A. 1964).

- Réalisation d'un magnétomètre à induction pour l'enregistrement des variations du champ magnétique terrestre dans la gamme 0,1 - 40 Hz (Stéfant R. 1963).

- Application d'une contre-réaction de flux aux sondes à induction pour l'enregistrement des variations rapides (CLERC G. et GILBERT D. 1964).

- Adaptation d'un magnétomètre Sud-Aviation à l'enregistrement d'une composante quelconque du champ (LAVAUD J.C. 1965).

- Adaptation du "concentrateur magnétophone" de Chambon à l'enregistrement des microstructures (PETIAU G., LAURE C., SELZER E.).

- Enregistrement analogique sur bande magnétique par échantillonage discontinu (PETOUR P. 1965).

- Enregistrement numérique des variations lentes (X, Y, F, ou H, D, F) sur bande perforée, en code télex permettant la transmission par radio à partir des observatoires éloignés (SCHLICH R.)

## CAMPAGNES MAGNETIQUES

Les campagnes magnétiques françaises de ces dernières années apportent une contribution au Levé Magnétique Mondial ; elles comportent des mesures au sol, des mesures en bateau, des mesures par avion.
Au sol, les stations du réseau français de répétition ont été réoc-
cupées en 1962 et 1965. Ce réseau de quinze stations a été complété en
1965 par un nombre égal de stations supplémentaires de manière que la
distance entre deux stations voisines soit inférieure à 200 km (Le BORGNE
E. et Le MOUEL J. 1966b). Au Niger et au Tchad, les équipes de
l'O.R.S.T.O.M. ont établi, sous la direction de J. RECHENMANN, un
réseau comportant 154 stations ou l'on a procédé à la détermination
complète du vecteur Champ (D, H, Z). Dans l'Antarctique, la réoccupation
de Cap Denison (Terre du Roi Georges V) a permis de définir une posi-
tion probable du pôle magnétique Sud au 1er janvier 1959 (LARZILLIERE
H. et LACHAUX R. 1964). La réoccupation de la station magnétique de
l'A.N.A.R. E. à Port Jeanne d'Arc a permis de déterminer un taux moyen
de variations séculaire aux Kerguelen (SCHLICH R., MEISTER L. et
PLESSARD C. 1964).

En mer, sous la direction de R. SCHLICH, des profils (F) ont été
effectués sur le plateau continental et le proche Atlantique, 20 000 km,
et sur la Méditerranée occidentale. Des résultats préliminaires ont été
publiés (SCHLICH R. et PATRIAT Ph. 1965). En outre, deux profils
Nord-Sud, d'une longueur totale de 5 000 km, ont été réalisés dans l'Océan
Indien, entre l'Australie et la Terre Adélie.

En ce qui concerne les mesures aéromagnétiques, le Centre Natio-
nal de la Recherche Scientifique a fait établir une carte de F pour la
France continentale et le plateau côtier. Les mesures ont été effectuées
par la Compagnie Générale de Géophysique suivant les directives four-
nies par l'Institut de Physique du Globe de Paris après consultation des
différents organismes intéressés. La couverture de la France a été
assurée par des lignes Nord-Sud distantes de 10 km et des traverses
Est-Ouest distantes de 10 km. L'altitude de vol était 3 000 km au-dessus
du niveau de la mer, sauf pour la zone alpine qui a été survolée à une
altitude de 5 000 m. Les mesures aériennes ont été corrigées des varia-
tions temporelles à l'aide d'un magnétomètre terrestre, identique au
magnétomètre C.S.F. aéroporté, disposé au centre de la zone d'opéra-
tion de l'avion. Les documents, carte des isogammes (valeurs réduites
à l'époque 1964,5) au 1/1000000 et les cartes de profils magnétiques
au 1/200000 sont diffusés par le Service de la Carte Géologique. L'ana-
lyse des résultats a montré que la précision de l'ensemble des valeurs
de la carte est de 3 à 4 gammas en valeur absolue (Le BORGNE E. et
Le MOUEL J. 1966a).

Une opération analogue est en cours d'exécution au-dessus de la
Méditerranée occidentale ; elle intéresse la zone comprise entre le
parallèle 40° et la côte française.

BIBLIOGRAPHIE

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THOMAS J., 1966 - Le magnétomètre aéroporté MP 121 Sud-Aviation. Geophys. Prospectin,g, XIII, 22.
# VARIATIONS MAGNETIQUES

## E. SEIZER

Depuis la dernière Assemblée Générale de BERKELEY, l'étude des variations magnétiques a continué à se développer d'une façon très active sous l'impulsion de plusieurs groupes de travail poursuivant des objectifs souvent voisins. Une grande émulation règne entre les diverses équipes, quelquefois au détriment d'une coordination des efforts que l'on pourrait souhaiter plus parfaite. Mais une vaste dispersion géographique des champs d'observation et d'expériences, héritage de l'A.G.I., adoucit ce défaut et conserva au réseau que nous utilisons une excellente efficacité mondiale. Il ne possède il est vrai, actuellement, aucun prolongement (magnétique) spatial. Nous sommes donc conduits à présenter nos recherches et nos résultats à partir de nos observations et de nos mesures *au sol*. Mais nous essaierons de donner aussi une idée de la synthèse que nous pouvons et devons faire entre ces résultats et ceux obtenus en satellite dans tout l'espace environnant la Terre, par nos Collègues Etrangers plus fortunés que nous en cette matière. De toute façon il est indispensable dans l'examen de tout problème concernant les *variations magnétiques* (terrestres), de les concevoir comme s'exerçant à l'échelle d'un volume et non pas seulement d'une surface.

### 1 - RECHERCHES DE BASE

Elles se font essentiellement dans les observatoires réguliers : Chambon-la-Forêt ; la station magnétique du Centre de Recherches Géophysiques de Garchy ; les stations des Terres Australes et Antarctiques Françaises : Port-aux-Français (Kerguelen), Dumont d'Urville (Terre Adélie) ; les stations de l'O.R.S.T.O.M" ("Office de la Recherche Scientifique et Technique d'Outre-Mer") : M'Bour (Sénégal et Bangui (République Centrafricaine)). Elles comprennent d'abord les observations "normales" les plus classiques, sur lesquelles nous ne reviendrons pas ici. On pourra consulter, relativement à leur organisation générale, la série des "Bulletins 12 ..N" de l'I.A.G.A., ainsi que le "Livre Blanc" du Comité des Observatoires de l'I.A.G.A. (en trois parties : I - mai 1957, II - juillet 1957, III - juillet 1959).

Des enregistrements extrêmement sensibles et rapides ont été mis en oeuvre, également, en service continu (24 heures sur 24), à ces observatoires depuis une dizaine d'années (notamment le début de l'A.G.I.).
Les appareillages correspondants ont été maintes fois décrits. On pourra consulter, en particulier, les *Annales de l'A.G.I.*, vol. 4, part 4-7, 1957 et "Instrumentation for receiving electromagnetic noise below 3 000 cps", chapitre, dû à J.E. LOKKEN, du livre "Natural Electromagnetic Phenomena below 30 kc/s, édité par D.F. BLEIL, Plenum Press, New York 1964,

Depuis l'Assemblée de BERKELEY, les progrès dans cette voie se sont orientés suivant les directives suivantes :

A - Améliorations, sans modifications foncières des principes expérimentaux mis en oeuvre, des performances techniques.

B - Généralisation des enregistrements sur bandes magnétiques.

C - Réalisation et exploitation d'enregistrements numériques, notamment dans les stations australes (cf. R. SCHLICH, publication à paraître). Une telle digitalisation doit permettre : d'une part l'amélioration des possibilités de transmission des informations magnétiques à grandes distances avec, comme étape finale, la possibilité de disposer en synchro-nisme, et en "temps réel", dans un Bureau Central (de la région pari-sienne par exemple), de l'ensemble de toutes les valeurs enregistrées dans les diverses stations ; d'autre part, d'avoir accès aux méthodes numériques d'analyse des données, soit qu'elles aient été collectées indi-viduellement à chaque station, soit qu'elles aient été transmises au Bureau Central suivant le mode exposé ci-dessus. Un point qui nous paraît important devrait être le souci d'associer à ces méthodes de digitalisation des "capteurs" délivrant leur information primaire sous une forme aussi absolue que possible (tels que des magnétomètres nucléaires). Ceci nous ramène à l'établissement d'"Observatoires automatiques absolus" (types NELSON ou ALLREDGE mais dont le fonctionnement serait étendu à l'enregistrement des variations rapides), notamment à Chambon-la-Forêt. Ceci reste un projet, nécessaire mais très coûteux.

D - Implantation de stations nouvelles, notamment celles des Îles Crozet et Amsterdam (Terres Australes), de Tahiti (O.R.S.T.O.M), en ce qui concerne les stations prévues pour être permanentes. D'autres, au contraire, ne sont établies qu'à titre plus ou moins provisoire et dans le but d'éclaircir des problèmes déterminés. C'est le cas des stations établies par l'O.R.S.T.O.M. (avec la participation des A.I.S.C.) au Dahomey (pulsations équatoriales), ou -mais il s'agit alors de prévisions pour 1968- dans la région du Tchad. Nous reviendrons sur ces opérations.

## 2 - RECHERCHES MISES EN PLACE POUR LES A.I.S.C., 1964-1965.

Tout en s'appuyant largement sur les recherches précédentes (qui ont reçu une impulsion spéciale du fait des A.I.S.C., ainsi que nous venons de le dire relativement à l'établissement de certaines stations provisoires), des programmes spéciaux ont été mis en oeuvre dans les deux domaines suivants :

- Relations entre points conjugués ;

- Variations équatoriales (avec l'étude de l'électrojet équatorial).
Examinons-les de plus près.

## Relations entre points conjugués

R. SCHLICH ; R. GENDRIN et R. STEFANT, et en collaboration avec V.A. TROITSKAYA (U.R.S.S.). (Les noms des autres participants à ces programmes pourront être trouvés dans la Bibliographie).

Deux programmes distincts ont été mis en action :

L'un (R. SCHLICH), entre l'Afrique du Sud (Observatoire d'Herminus) et le Sud-Ouest de la France (Station nouvelle de Hurouque, dans les Landes, installée à cet effet). L'autre (R. GENDRIN, R. STEFANT et V.A. TROITSKAYA) entre KERGUELEN et le Nord de la Russie, d'abord à l'Observatoire de BOROK, puis à la station nouvelle de SOGRA (au Sud d'Arkhangelsk), plus proche de la région conjuguée (théorique) de Kerguelen. Dans chacun de ces cas, l'étude de la conjugaison a été conduite pour tout un ensemble de phénomènes plus ou moins corrélés entre eux, mais nous ne nous occuperons, ici, que de la conjugaison sous son aspect magnétique. Nous ferons cependant une exception pour une étude récente de GENDRIN et VIGNERON qui ont étudié le comportement aux deux points conjugués des corrélations entre les trains de pulsations magnétiques des types "pc 1" et "pi 1" d'une part, et des émissions (naturelles) de "T.B.F." ("souffle" et "choeur de l'aube") d'autre part. En fait, ces divers phénomènes ne sont peut-être pas de natures absolument différentes, mais les paramètres dont ils paraissent dépendre sont, eux, tellement distincts, que toute corrélation entre eux doit nous permettre d'atteindre cette "trôisième dimension" que ne nous permettent pas des observations isolées au sol, et de formuler ainsi des hypothèses plus précises sur leurs domaines spatiaux respectifs de genèse.

Revenant maintenant à la notion même de conjugaison disons, pour éviter toute confusion, que la propriété magnétique du champ fondamental qui définit la conjugaison théorique (régions situées aux deux extrémités d'un même tube de forces de ce champ), n'entraîne pas forcément la manifestation d'une similitude prépondérante (appelée aussi "conjugaison") pour tel ou tel phénomène magnétique. Les deux expériences qui sont ainsi conduites depuis 1964 se déroulent en fait dans des conditions très différentes : dans le premier cas, le tube de forces de conjugaison à ses extrémités en des zones de latitudes moyennes ; dans le deuxième, elles sont situées dans des zones sub-aurorales.

Sans entrer dans le détail des résultats obtenus (que l'on pourra trouver dans les références bibliographiques aux noms des auteurs cités) signalons que, d'une façon très générale, les correspondances entre les variations magnétiques aux deux extrémités conjuguées (au sens "théorique" de ce terme) sont très bonnes, mais sans qu'il soit encore possible de dire d'une façon précise si cette bonne correspondance est spéciifique et significative, c'est-à-dire, si elle est réellement nécessitée par la conjugaison théorique, et ceci avec quelle précision ? Pour répondre à une telle question il faudrait disposer au voisinage de chacun des centres des régions conjuguées, de tout un réseau de stations permettant de suivre la variation de la qualité de la conjugaison observée en
fonction des écarts géographiques à des points de référence déterminés. Ceci devrait être fait pour chaque type de phénomène étudié. Il convient de remarquer aussi à ce sujet, que la variabilité des effets observés pourrait être due aux fluctuations des points conjugués théoriques eux-mêmes (fluctuations dans les tubes de forces) et non dans l'imprécision, ou la variabilité, des conditions de "guidage" le long des lignes de forces, pour les phénomènes étudiés. Remarquons aussi que, à cause de la coïncidence grossière entre les plans méridiens magnétiques et les méridiens géographiques, la similitude des effets observés peut être due aussi, pour une assez large part, au fait que les deux régions conjuguées sont soumises à peu près à la même Heure. Locale (dont l'influence modulatrice est prépondérante sur de nombreux phénomènes magnétiques). Il y a donc là tout un ensemble de phénomènes complexes à dégager. Disons, d'une autre façon, que ce qui est le plus intéressant dans une expérience de conjugaison, ce ne sont pas les *similitudes* observées (à moins qu'elles ne se présentent d'une façon extrêmement sélective en fonction des régions conjuguées, ce qui est rare), mais au contraire, les *différences*.

En fait, dans les deux cas qui nous intéressent, ces dernières peuvent se résumer ainsi :

## Conjugaison Afrique du Sud - France

Seuls quelques grands mouvements (variations très lentes) n'apparaissent pas de façon similaire aux deux stations. L'interprétation de ce phénomène est en cours d'étude (différences dans les ionosphères locales ?..., ou dans les courants électriques qui y circulent ?..., effets des saisons inverses ?..., Il y a là matière à des études intéressantes, mais difficiles, étant donné l'intervention possible, également, de phénomènes perturbateurs locaux à l'une ou l'autre des deux stations (effets de bords de mer ou de courants marins, par exemple).

## Conjugaison Kerguelen - Sogra

Les résultats les plus importants ont trait aux pulsations des types "pc-1" et "pi-1", relativement aux écarts de phases qu'elles présentent dans la distribution de leurs *groupes d'éléments structurés* (appelés "perles" quand ils sont assez réguliers). Ces groupes sont à peu près en phase pour les pi-1 et à peu près en antiphase pour les pc-1. Ces résultats, inédits pour les pi-1, et qui vérifient ceux d'autres auteurs pour les pc-1, sont également vérifiés sur la conjugaison Afrique du Sud - France, bien que les beaux cas de pulsations des types précédents s'y présentent moins fréquemment (surtout du côté de l'Afrique du Sud où d'autres difficultés, orages météo et "atmosphériques" en particulier, viennent perturber les enregistrements quand ceux-ci sont très sensibles). Les dépouillements, très précis dans le temps, effectués par le groupe SCHLICH ont permis cependant d'avoir quelque idée du degré de précision (il vaudrait mieux dire : d'imprécision !), avec lequel des relations de phase doivent être considérées dans l'énoncé des propriétés précédentes.

Comme complément à cette question, il est également intéressant de chercher le synchronisme de ces mêmes types de structures à l'intérieur d'un même hémisphère. Ce genre de comparaisons, fait entre
Borok et Chambon-la-Forêt, d'abord en 1960-1961 (V. A. TROITSKAYA, E. SELZER), puis repris en 1964 (E. SELZER, R. STEFANT), a conduit à admettre un synchronisme de l'ordre de trois à quatre secondes entre les phénomènes. Chambon paraît présenter un retard systématique de cet ordre sur Borok, mais ce dernier point demande à être confirmé par de nouvelles mesures portant sur des cas plus étendus. Dans l'Hémisphère Austral, l'installation de nouvelles stations (notamment : Crozet et Nouvelle Amsterdam) a permis (R. SCHLICH), par comparaison avec les enregistrements de base de Kerguelen, de vérifier que ce type de synchronisme y était assuré à, au moins, une seconde près. Concluons de l'ensemble de ces résultats -importants pour l'établissement de toute théorie des pulsations- que les pulsations pc-1 et pi-1 ne paraissent contrôlées que par des relations générales de conjugaisons d'hémisphères et non par celles de lignes (ou de tubes) de forces.

## Variations Equatoriales - Electrojet Equatorial

Y. CRENN ; P. N. MAYAUD ; J. ROQUET. (A ces noms il conviendrait d'associer ceux des responsables des divers Observatoires africains où ont été mis en oeuvre les enregistrements nécessaires pour ces études.)

Nous serons beaucoup plus bref sur ce sujet qui est encore en plein développement à l'heure actuelle. Ces recherches, qui sont en voie d'achèvement expérimental pour des stations situées suivant le méridien du Dahomey, doivent en effet être reprises dès la fin de l'année 1957 suivant un méridien situé plus à l'Est (région du Tchad). Les résultats actuels les plus nets concernent le domaine des variations magnétiques rapides pour lesquelles J. ROQUET a pu montrer qu'il existait un affaiblissement considérable quand on descendait à des périodes plus courtes que deux à trois secondes.

Le même auteur a étudié les relations entre l'amplitude des pulsations et la latitude des stations (au voisinage de l'électrojet) : l'effet d'amplification, que l'on peut penser être attribuable à l'influence de l'électrojet, ne paraît pas s'appliquer à tous les types de pulsations. D'autre part, l'heure exacte de l'amplification -pour les pulsations pour lesquelles elle se manifeste clairement- est en général décalée de plusieurs heures (en avance) par rapport à l'heure présumée du maximum de l'électrojet.

Quant à la position précise du courant (ionosphérique ?) de l'électrojet dans l'espace, elle a fait l'objet d'un certain nombre d'inductions théoriques de P. N. MAYAUD (à partir des enregistrements magnétiques "normaux" au sol), mais des observations directes en fusées seraient nécessaires pour vérifier l'essentiel des hypothèses faites.

En résumé, l'ensemble des programmes exposés ci-dessus nous a donné un certain nombre de faits expérimentaux précis, mais encore imparfaitement élucidés. Leur explication pourrait permettre un choix objectif entre les nombreuses théories actuellement proposées pour les divers types de pulsations, théories parfois contradictoires mais entre lesquelles il nous est encore, pour l'instant, impossible de décider.
## 3 - ÉTUDES PARTICULIÈRES

Il est rare qu'elles soient isolées. Elles se rattachent en fait, généralement, à d'autres sujets plus vastes dont elles représentent une conception, ou investigation, particulière.

Citons à ce titre, sans pouvoir les analyser, les études théoriques de R. GENDRIN et de R. STEFANT (soit en commun, soit séparément) sur la genèse des pulsations pc-1 structurées. Nous ferons de même pour les études expérimentales et les analyses spectrales d'enregistrements, relatives au même sujet, dues aux mêmes auteurs et à leurs collaborateurs. On trouvera les noms de ces derniers dans la Bibliographie mais nous citerons ici ceux de S. LACOURLY, C. PONSOT, J. STERNE, G. VASSEUR, J. VIGNERON. Ajoutons à ces noms, pour ses analyses spectrales de variations et d'orages magnétiques faites dans une large bande de fréquences, celui de F. GLANGEAUD (analyses faites au moyen d'une chaîne analogique de précision BENOIT-HOURI).

Dans un ordre d'idées un peu différent, ayant trait à la morphologie, à la caractérisation et à la mesure de l'agitation magnétique, nous devons signaler la longue série de recherches de P. N. MAYAUD s'efforçant d'aboutir à une meilleure compréhension des variations Sq et SD et à la rédaction d'un Atlas des Indices K. Un peu dans la même ligne nous indiquerons les travaux de A. LEBEAU (Thèse) et de R. SCHLICH et de leurs collaborateurs. Relevons à ce sujet l'intérêt considérable qui pourrait s'attacher à des évènements tels que celui qu'ils signalent pour le 4 juillet 1957, si de telles manifestations pouvaient se renouveler.

Nous laisserons de côté, comme ne se rapportant pas directement à notre sujet, les études sur la variabilité avec le lieu des variations magnétiques (Groupe Le BORGNE, en particulier) qui se rattachent déjà aux méthodes de prospection magnétique. Nous ferons de même pour la méthode magnéto-tellurique, non sans citer H. FOURNIER qui, en dehors d'un grand nombre de recherches expérimentales destinées à mettre au point des analyses spectrales simultanées des variations magnétiques et telluriques en travaillant dans le "temps réel", s'est intéressé aux caractères spécifiques des plus rapides de ces variations (notamment de celles se rattachant à la résonance de Schumann). De plus, H. FOURNIER a rassemblé un grand nombre de documents expérimentaux (Atlas) et une vaste Bibliographie commentée dont, parmi ses 1400 références, une bonne part concerne les variations magnétiques.

Nous passerons également rapidement sur tout un ensemble de mesures magnétiques, telluriques et électromagnétiques, faites sous les mers, au moyen du Bathyscaphe Archimède, à des profondeurs maximumes comprises entre 2 000 et 7 000 mètres, dans la gamme 1 Hz-200Hz. L'équipe correspondante est formée de L. LAUNAY, S. W. LICHTMAN, E. SELZER, avec -pour des expériences de magnéto-tellurique sous -marine- la collaboration directe de V. A. TROITSKAYA. Ces expériences ont comme but principal l'élucidation de certains problèmes intéressant le sujet des variations magnétiques rapides externes dans leur couplage avec la partie solide du Globe Terrestre.
## 4 - CONCLUSION - PROBLÈME FONDAMENTAL DE LA SYNTHÈSE SOL-ESPACE.

C'est le moment de reprendre l'examen du souci fondamental exposé au début de cette revue. Nous avions déjà exposé ce souci à l'Assemblée Générale de Berkeley, mais le Groupe de Travail qui, à notre instigation fut créé pour mettre en forme cette question, ne put, pour des raisons complexes, s'en occuper avec efficacité. Peut-être ce problème était-il à l'époque, prématuré. Nous nous en sommes rendu compte en ayant essayé de faire la synthèse des résultats sur les variations magnétiques dans l'Espace que l'on pouvait déduire des données publiées alors. Autant les résultats obtenus (en satellite) sur la géométrie et sur le comportement du champ moyen, ou du champ total, étaient-ils décisifs : vérification directe de l'existence d'une cavité magnétosphérique ; découverte -après qu'elle eut été prédite théoriquement- d'une onde de choc stationnaire, ainsi que la zone intermédiaire de turbulence : "Magnétosheath", ce que nous pourrons traduire en français par Gaine magnétosphérique"; mesure du champ interplanétaire; enfin, détermination plus parfaite de la forme de la magnétopause (surface frontière de la magnétosphère) et découverte de l'extension considérable de la "queue" de la magnétosphère- autant ceux concernant les variations temporelles proprement dites étaient-ils confus, ambigus, douteux. Mis à part quelques rares résultats, peu convaincants, sur l'observation de "débuts brusques" (d'orages magnétiques) "S.S.C." dans, ou hors, de la magnétosphère, il était à peu près impossible de distinguer dans les variations transmises au sol par les magnétomètres embarqués, celles qui étaient dues à des facteurs d'espace et celles qui étaient bien des variations temporelles.

Un nouvel essai d'une telle synthèse, entrepris tout récemment, nous a conduit à des résultats beaucoup plus encourageants. Sans entrer dans les détails, ce qui serait hors de propos ici, disons simplement quelle est la méthode d'étude et de dépouillement Sol-Espace que nous préconisons :

Il importe en premier lieu de disposer d'une bonne compilation des mesures faites relativement à chaque satellite remarquable (pour notre intérêt particulier), avec une bonne précision sur les instants et les lieux d'observation. Il faudra classer ces lieux en fonction du champ moyen et des régions spatiales correspondantes. Il faudra alors rechercher parmi les enregistrements au sol (en ayant recours à leur gamme la plus étendue, des plus lents aux plus sensibles et rapides), ceux qui, d'après les résultats déjà obtenus (car ce genre d'étude ne peut se faire que par approximations successives) paraissent le mieux placés géographiquement pour démontrer des corrélations avec le lieu spatial. C'est ainsi que, à la zone neutre de la queue de la magnétosphère il conviendra de faire correspondre des stations au sol situées dans l'hémisphère obscur : on pourra ainsi vérifier la corrélation entre les trains de "pt" (ou pi-2) observés sur ces enregistrements et les événements du type "implosions de relaxation" décelés par le satellite (à 20 ou 25 rayons terrestres). Il se peut que certaines de ces corrélations puissent aussi être trouvées entre ces mêmes "pt" et des fluctuations brusques observées à bord de satellites situés à ce moment, non dans la queue de la
magnétosphère, mais dans la région côté Soleil, sur des coquilles de Mc ILWAIN de paramètre L suffisamment élevé. (Il semble que certaines régions de la haute magnétosphère, côté Soleil, soient connectées à des régions de la queue voisines de la couche neutre, ce qui apparaît paradoxal dans l'état actuel de nos connaissances sur la connexion de l'ensemble des lignes de forces de notre champ terrestre).

On voit les possibilités, mais aussi les difficultés, d'une telle méthode (et de bien d'autres méthodes analogues que l'on sera conduit à essayer) : il faudrait pouvoir travailler commodément (par comparaisons morphologiques, qualitatives et quantitatives directes, mais aussi par toute méthode de corrélation par voie digitale, automatique) sur une grande diversité de documents difficiles à rassembler sans la mise en oeuvre d'une excellente coopération et organisation mondiale.

C'est en formulant le voeu de la mise en action efficace d'une telle coopération, que nous terminerons ce Rapport National sur les Variations magnétiques telles qu'elles doivent être étudiées dans leur vaste domaine.

BIBLIOGRAPHIE *

BORSOUKOV A.M., et PONSOT C. - Caractéristiques essentielles de la structure des oscillations en perles dans les régions géomagnétiquement conjuguées. *Ann. Géophys.*, 20 [4], 473, 1964.

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<footnote>(*) On a laissé de côté, dans cette Bibliographie, les nombreuses publications régulières relatives aux valeurs d'observatoires.</footnote>
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# MAGNETISME DES ROCHES
## ARCHEO ET PALEOMAGNETISME (1963-1967)

E. THELLIER

Professeur à la Faculté des Sciences de Paris

Les recherches relatives aux aimantations fossiles sont cantonnées dans trois groupes étroitement associés mais ayant chacun leur vocation propre :

- celui du Laboratoire magnétique du Parc Saint-Maur (Faculté des Sciences de Paris - Institut de Physique du Globe) : perfectionnement des dispositifs expérimentaux, études sur l'acquisition et sur les propriétés des différents types de rémanences, recherche archéomagnétique (direction et intensité).

- celui du Laboratoire magnétique de Strasbourg (Faculté des Sciences - Institut de Physique du Globe) : paléomagnétisme proprement dit (inversion et dérives) avec effort principal sur les roches volcaniques tertiaires et quaternaires.

- celui du Laboratoire de Géodynamique interne (Faculté des Sciences de Paris) applications géologiques des aimantations des roches volcaniques et, plus récemment, des sédiments marins. Tributaire jusqu'ici des appareils de St-Maur, ce groupe a maintenant son autonomie de mesures avec des appareils analogues installés dans le Laboratoire de Géologie sous-marine de Villefranche-sur-Mer (Var).

En liaison assez directe avec l'un ou l'autre de ces Laboratoires, des recherches sont effectuées outre-mer, soit dans des centres de l'O.R.S.T.O.M. (Tahiti, Madagascar), soit dans des laboratoires étrangers en coopération culturelle avec la France (Algérie, Egypte, Inde).

Un rapport sur les recherches paléomagnétiques concernant les roches volcaniques ayant été rédigé par A. ROCHE pour la section de Volcanologie et, aucune recherche, à proprement parler paléomagnétique, n'ayant porté sur des roches sédimentaires, on peut considérer que ce rapport couvre tout le paléomagnétisme français depuis l'Assemblée générale de Berkeley. En conséquence, ce qui suit va se rapporter presque exclusivement aux travaux du Laboratoire de St-Maur, que l'on peut ranger sous les rubriques suivantes :

1. ETUDE MAGNÉTIQUE DES ROCHES MÉTAMORPHIQUES ET, PLUS GÉNÉRALEMENT, DE L'ANISOTROPIE MAGNÉTIQUE DES ROCHES.

L. DALY, après sa thèse de spécialité (1959) sur la direction et la nature des A.R.N. (aimantations rémanentes naturelles) des roches
métamorphiques, a étendu son sujet à l'étude de leur anisotropie magné-
tique. Il utilise pour cela un appareil entièrement construit au labora-
toire dont la mise au point lui a demandé beaucoup de temps et d'efforts :
il l'a décrit sommairement au symposium N.A.T.O de 1964 à New-
castle (DALY, 1964). C'est un inductomètre à translation à deux circuits
induits symétriques compensés contre les perturbations magnétiques, et
deux circuits "excitateurs" créant l'un un champ longitudinal, l'autre un
champ transversal. La mesure est balistique mais entièrement automa-
tisée, avec programmation : translation par saccades répétées ; dévia-
tions enregistrées sur suiveur de spot et, aussi, sommées sur un comp-
teur digital. La sensibilité et la fidélité sont considérables ce qui est
indispensable car il s'agit souvent de mesures de très faibles anisotro-
pies sur des corps à susceptibilité déjà très faible (10⁻⁸ u. e. m. et même
moins). L'appareil fonctionne dans un local isolé, climatisé.

L. DALY, qui effectue ainsi des mesures de tenseur d'anisotropie
sur une importante collection de roches recueillies dans les Pyrénées,
s'efforce d'établir un lien entre leurs structures et les directions prin-
cipales de l'ellipsoïde d'anisotropie (DALY, 1966) ; il y a là l'amorce
d'une méthode, purement magnétique, d'attaque des phénomènes de défor-
mation et de métamorphisme des roches.

2 - ÉTUDE DES PROPRIÉTÉS MAGNÉTIQUES DES ROCHES SÉDIMEN-
TAIRES

C'est le sujet de thèse de D. Biquand : analyser les A.R.N. de
toutes sortes de roches sédimentaires pour essayer de trouver dans
quelle mesure elles peuvent être originelles, c'est-à-dire dans quelle
mesure elles sont utilisables en paléomagnétisme ? Avec l'aide de C.
Pareyn, professeur de géologie à la Faculté des Sciences de Caen, il
a recueilli de nombreux échantillons de formations triasiques normandes.
Les directions d'aimantation, après nettoyage magnétique, si elles sont
cohérentes pour un site, ne le sont pas du tout d'un site à un autre
d'une même formation (note en préparation). Les mesures magnétiques
étaient faites au moyen d'un inductomètre à rotation ; profitant mainte-
nant d'un magnétomètre à très hautes fidélité et sensibilité, dont il est
question plus loin, il étudie une importante collection de roches sédi-
mentaires anciennes recueillies dans les Vosges et en Provence.

3 - ÉTUDE DES PROPRIÉTÉS MAGNÉTIQUES DES ROCHES VOLCA-
NIQUES.

Après un diplôme d'Etudes Supérieures (1963) sur les formations
volcaniques du Mézenc, travail de paléomagnétisme appliqué à la géo-
logie, M. PREVOT poursuit l'étude magnétique des roches volcaniques,
mais davantage en géophysicien ; l'une de ses préoccupations est le pro-
blème, toujours à résoudre, du passage, dans le changement de polarité
du champ terrestre. A ce point de vue, il a eu le privilège de collaborer
avec le Dr R.R. DOELL (U.S. Geological Survey - Menlo Park - Cali-
fornie) qui a passé l'année scolaire 1965-1966 au Laboratoire de St-Maur. Ensemble, ils ont étudié de nombreuses formations volcaniques d'Auvergne et du Velay, avec l'avantage -vraiment capital dans de telles études- de larges possibilités de datation absolue dont dispose le Dr DOELL au Geological Survey.

J.C. TANGUY, passé à la géophysique après une thèse de spécialité en pétrographie sur les laves de l'Etna (1966), a commencé l'étude magnétique de ces roches. Il s'agit de voir, d'abord, s'il est possible d'améliorer la précision des déterminations archéomagnétiques anciennes de R. CHEVALLIER, c'est-à-dire d'essayer de fixer la limite des erreurs entraînées par la distorsion du champ terrestre due aux coulées elles-mêmes.

## 4 - ÉTUDE DE LA VISCOSITÉ MAGNÉTIQUE DANS LES ROCHES.

C. PLESSARD qui, après d'autres dans le laboratoire, avait travaillé sur ce sujet pour sa thèse de spécialité (1959), l'a repris après une longue interruption entraînée par des séjours dans les Terres australes (Kerguelen et Terre Adélie). Profitant lui aussi, maintenant, d'un magnétomètre de haute sensibilité, qui va être installé dans un local isolé et climatisé, il va pouvoir aller beaucoup plus loin dans l'étude de cette espèce d'aimantation qui peut être traitresse en paléomagnétisme.

Dans un travail effectué sur des sédiments marins actuels, de l'estuaire de la Gironde et de la baie de Fréjus-St-Raphaël, J. POUTIERS, du laboratoire de Villefranche, a montré -à son insu d'ailleurs- que l'A.R.N. de ces sédiments était presque entièrement visqueuse, ce qui est une indication plutôt inquiétante pour ce qui concerne les rémanences que l'on peut trouver plus bas dans les sédiments consolidés.

## 5 - PERFECTIONNEMENT DES MESURES MAGNÉTOMÉTRIQUES.

Le type de magnétomètre à trois aimants, spécialité du laboratoire depuis très longtemps, a été considérablement perfectionné ces dernières années : très petits aimants sphériques en alliages Pt Co enfilés sur une tige de quartz, artifice original d'astatisation poussée, système mobile sous vide, amortissement FOUCAULT (POZZI et THELLIER, 1964; THELLIER, 1964 - 3). Partant d'un tel système mobile qu'il a réalisé avec beaucoup de soin, J.P. POZZI a construit deux types d'appareils de mesures capables d'atteindre des aimantations extrêmement faibles (POZZI, 1964). Le premier, construit maintenant à plusieurs exemplaires (3 à St-Maur, un à l'Institut français du pétrole, un à Strasbourg, un à Villefranche-sur-Mer..) est destiné à la mesure d'aimantations rémanentes faibles (roches sédimentaires) sur échantillons de forme géométrique simple (cube ou cylindre). Le détail de ces mesures, qui présentent des difficultés venant de l'anisotropie possible des échantillons et de l'aimantation visqueuse, a été étudié par J.P. POZZI à propos d'un problème posé par l'Institut français du pétrole : celui de l'orientation magnétique des carottes de sondages sahariens. Accessoirement, il
a calculé des tables évitant de longs calculs dans la mesure des carottes cylindriques : action d'un cylindre aimanté transversalement en un point extérieur dans le plan transversal médian (POZZI, 1967). Sur le plan pratique, les chercheurs de l'I.F.P. ont maintenant réalisé un nombre considérable de mesures dont ils se montrent extrêmement sa-tisfaits.

Le second magnétomètre est à bobines et permet la mesure d'ai-mantations induites et rémanentes sous tous leurs aspects, sur des échan-tillons cylindriques aux dimensions imposées (diamètre $≤$ 18 mm, lon-gueur de l'ordre de 70 mm). Par rapport au magnétomètre à bobine, antérieur, il a l'avantage considérable de comporter un four électrique permettant d'effectuer les mesures à toute température, définie et constante, supérieure à la température ambiante. Il offre ainsi des possibi-lités extrêmement étendues, qui ont été utilisées, dès maintenant, par J.P. POZZI lui-même et d'autres, M.M. BINA en particulier (POZZI, 1967). Un projet d'appareil analogue adapté à des mesures à basses températures est en cours de réalisation.

Faisant suite à une étude de S. KUME (en 1962) sur l'attaque de rémanences isothermes par de fortes pressions hydrostatiques, jusqu'à 10 000 Kg/cm² (réalisées au Laboratoire des Hautes Pressions du groupe des Laboratoires C.N.R.S. de Bellevue), R. GIRDLER (1963) a fait une étude analogue sur des aimantations thermorémanentes. Dans les deux cas, les mesures magnétiques portaient sur l'échantillon transporté après décompression. J.P. POZZI fait le plan d'un dispositif permettant des mesures, au moyen d'un magnétomètre, sur des échantillons sou-mis à des pressions hydrostatiques et unidirectionnelles.

## 6 - RECHERCHES SUR L'AIMANTATION THERMORÉMANENTE.

M.M. BINA (1966) a repris l'étude du mode d'acquisition et des propriétés de l'A.T.R. sur des échantillons variés, comprenant en par-ticulier une magnétite très pure, en grains bien calibrés, obtenue par une méthode originale dans les Laboratoires de l'Institut de Recherches de la Sidérurgie française (BINA, MANENC et VOELTZEL, 1966). Pour atteindre son but, qui était la vérification des prévisions théoriques de L. NÉEL, il a été amené à effectuer d'importantes études expérimentales : variations thermiques de la susceptibilité magnétique, de l'aimantation spontanée et du champ coercitif ; aimantations thermorémanentes par-tielles ; effet de grosseur des grains. Une curieuse propriété est appa-rue : l'extinction apparente de la partie réversible d'une A.T.R. totale réchauffée à une température nettement inférieure au point de Curie et mesurée à cette température. Pour l'étude de la variation thermique de l'aimantation spontanée, M.M. BINA a été amené à construire un petit inductomètre à translation permettant des mesures en champs élevés et à toute température.

Le problème, non résolu jusqu'ici, de l'effet de la durée du refro-i-dissement sur la valeur d'une A.T.R., a été confié à C. PAPUSOI qui, après une étude préliminaire effectuée à St-Maur, poursuit ce travail
dans son pays (JASSY, Roumanie). L'effet est petit et la difficulté est d'atteindre des refroidissements extrêmement lents, se comptant en semaines, au moins dans la région des températures de blocage. D'après une information récente, des résultats significatifs et reproductibles auraient été obtenus.

## 7 - ÉVOLUTION DES PROPRIÉTÉS MAGNÉTIQUES DANS UNE SÉRIE MINÉRALOGIQUE : CELLE DES TITANOMAGNÉTITES.

La préparation de titanomagnétites bien définies n'est pas aussi facile qu'on le croit généralement. Avec l'aide du Laboratoire de Chimie (Professeur MICHEL) de la Faculté des Sciences d'Orsay, J. GHORBANIAN a pu obtenir une série de tels minéraux dont on sait qu'ils jouent un rôle capital en magnétisme des roches (GHORBANIAN et POIX, 1965). Prendant chaque fois, successivement, une suite de minéraux allant de la magnétite pure à la solution solide à 21 % de magnétite, il a étudié une grande variété de propriétés : susceptibilité et courbes de première aimantation à différentes températures, points de Curie, A.R.I., rémance anhystérétique, effet de "polarisation alternative", longitudinale et transversale, A.T.R., traînage magnétique. De cet ensemble, riche en données précises, un fait à retenir : c'est, pour la plupart des propriétés, une variation modérée quand le taux de magnétite passe de 0,2 à 0,8 et une variation en sens inverse et très rapide de 0,8 à 1, c'est-à-dire que la magnétite pure tend à se singulariser beaucoup dans la série (GHORBANIAN 1966).

Pour ses études thermiques, J. GHORBANIAN avait été amené à construire (avec l'aide de P.A. BLUM) une balance de Curie entièrement faite en silice fondue (GHORBANIAN, 1965).

## 8 - NETTOYAGE MAGNÉTIQUE DES A.R.N.

Les techniques du nettoyage magnétique doivent beaucoup au Laboratoire de St-Maur ; une étude étendue en a été faite dans l'ouvrage collectif, animé par S. RUNCORN, "Methods and Techniques in Geophysics" (THELLIER, 1966). Dans le même ordre d'idées, l'attention des géologues, trop facilement enclins à négliger l'énorme complexité possible des A.R.N., a été attirée (THELLIER, 1964 et 1965).

## 9 - TECHNIQUE DE LA RECHERCHE ARCHÉOMAGNÉTIQUE.

Pour retrouver les variations, en direction et aussi en intensité, du champ magnétique terrestre au cours des siècles, une précision beaucoup plus grande que celle exigée en paléomagnétisme est nécessaire : prélèvement des échantillons (THELLIER, 1964a), mesure des moments rémanents (THELLIER, 1964c) et recuit des moments rémanents dans les recherches sur l'intensité (GONDET et THELLIER, 1964). Le four décrit dans cette dernière note est maintenant à régulation entièrement automatique.
DALY L. - Anisotropy measurements with a translation inductometer, Conference NATO, "Procedures in Palaeomagnetism" Newcastle upon Tyne 1964 - Sous presse dans "Methods in Palaeomagnetism" Elsevier Pub. Co, Amsterdam.

DALY L. - Sur la liaison entre les phénomènes de déformation dans les roches et leur ellipsoïde d'anisotropie magnétique. C.P. Acad. Sci. t. 263, série D (1966), pp. 1816-1819.

GHORBANIAN J. - Appareil pour analyses thermomagnétiques. Note n° 10 de l'I.P.G. Paris, février 1965.

GHORBANIAN J. - Sur les propriétés magnétiques des titanomagnétites Thèse de Doctorat d'Université, Faculté des Sciences, Paris, (17 juin 1966).

GHORBANIAN J. et POIX P. - Préparation de quelques oxydes mixtes de formule générale ($Fe_{2x}^{+3} Fe_{2-x}^{+2} Ti_{1-x}^{4-}$) $O_4$ ; contrôle des phases obtenues aux rayons X. C.R. Acad. Sci., t. 261, 1965, pp. 3625-3627.

GIRDLER R.W. - Sur l'application de pressions hydrostatiques à des aimantations thermorémanentes. Annales de Géophysique 19, 1963 pp. 118-122.

GONDET H. et THELLIER E. - Sur la construction d'un four amagné-tique et non inductif pour recherches archéo et paléomagnétiques. Annales de Géophysique 20, 1964, pp. 512-514.

POUTIERS J. - Contribution à l'étude des propriétés magnétiques de certains sédiments marins. Thèse de spécialité en géologie, Faculté des Sciences, Paris, 13 juin 1966).

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POZZI J.P. - Sur un dispositif magnétométrique permettant des mesures d'aimantations rémanentes et induites extrêmement faibles. Applications diverses, spécialement à un problème pratique de recherche, pétrolière. Thèse de Docteur-Ingénieur (soutenance printemps 1967).

POZZI J.P. et THELLIER E. - Sur des perfectionnements récents apportés aux magnétomètres à très haute sensibilité utilisés en minéralogie magnétique et en paléomagnétisme. C.R. Acad. Sci., t. 257 1963, pp. 1037-1040.

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THELLIER E. - Quatre communications à la Conférence NATO "Procedures in Palaeomagnetism", Newcastle upon Tyne 1964. Sous presse dans "Methods in Palaeomagnetism" Elsevier Pub. Co. Amsterdam.
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b) Construction and performances of astatic magnetometers,

c) Construction and performances of the spinner magnetometer,

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THELLIER E. - Paléomagnétisme, dérive des continents. Convention actuelle. Exposé au séminaire I.P.G. sur les "Théories Orogéniques" *Notes de l'I.P.G.*, 1965, 18 p. Doit être reproduit dans *Mises à jour scientifiques*" revue de l'Association des Anciens Elèves de la Faculté des Sciences de Paris.

THELLIER E. - Le champ magnétique terrestre fossile. *NUCLEUS*, t. 7, n° 1, 2 et 3, 1966, 35 p.

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# PROSPECTION

## J. GOGUEL

Ingénieur Général des Mines,
Directeur du Service de la Carte Géologique de France

Dans la prospection magnétique classique, fondée sur la répartition spatiale de la partie permanente du champ magnétique, le fait marquant a été la mise au point du magnétomètre à pompage optique à vapeur de caesium de la CSF, à enregistrement digital utilisé pour la carte aéro-magnétique de France, et différents levés de prospection ; la précision atteinte -de l'ordre de 1 Y- ouvre des possibilités nouvelles.

Pour l'interprétation, BARANOV (1964) a montré comment, par le calcul, on pouvait à partir d'une carte magnétique, calculer ce qu'elle aurait été si le champ avait été vertical : c'est un mode de traitement largement utilisé pour l'exploitation des prospections industrielles, et qui facilite beaucoup la localisation des causes des anomalies.

Il faut signaler aussi (SCHLICH et PATRIAT, 1964 et 1965), la mise au point des levés magnétiques en mer, avec magnétomètre remorqué.

La cartographie aéromagnétique, avec des profils suffisamment serrés et des vols assez bas pour les études géologiques, est encore très incomplète en France. Si la plupart des bassins sédimentaires ont été levés lors de prospections pétrolières, les résultats attendent encore la publication. Les levés du B.R.G.M., sur le Maine et l'Armorique (BOEGNER 1964), et du C.N.R.S., sur le Morvan (Lè BORGNE et ROSSIGNOL 1966) sont disponibles.

Parmi les publications de résultats, comportant une mise en oeuvre intégrée des différentes données, tant gravimétriques et géologiques que magnétiques, citons celles de WEBER et LORNE (1965, 1966), sur le Sud-Ouest du Bassin de Paris, et de BOEGNER (1964) sur le Maine, exploitant les prospections du B.R.G.M., ainsi que les applications des méthodes magnétiques et électriques à l'archéologie (HESSE).

La méthode magnétotellurique de prospection a fait l'objet de travaux approfondis, qui ont abouti à la mise au point d'un équipement, utilisé pour la prospection de bassins sédimentaires (BENDERITTER (1963), BENDERITTER et DUPIS (1965), et MUSE (1964) : cet équipement est caractérisé par l'emploi de filtres passifs, un enregistrement magnétique, et un "playback", avec un nouveau filtrage, à la suite duquel la détermination du rapport des amplitudes des champs électriques et magnétiques à angle droit, et du déphasage, conduit à des chiffres bien définis pour chaque fréquence.
FOURNIER, de son côté, s'est intéressé à des périodes plus longues, jusqu'à 24 h, et s'est efforcé d'en pousser l'interprétation jusqu'au manteau supérieur (baisse de la résistivité vers 80 km). Il a mis en évidence que la polarisation du champ électrique, et du champ magnétique, ne se faisaient pas à angle droit (au moins pour des stations situées, sur un bassin sédimentaire, au voisinage d'un massif cristallin).

L'étude de cette polarisation a conduit à reprendre la méthode tellurique classique : les résultats obtenus lors d'une étude d'ensemble du bassin parisien, par le B.R.G.M. et la C.G.G., avant l'électrification de la ligne Paris-Dijon, ont été publiés (BAUDOUIN). Ils mettent en évidence l'influence considérable des massifs cristallins isolants, et des bassins sédimentaires conducteurs, sur l'intensité et la direction des courants, résultat confirmé plus localement par FATEMI (1963, a, b, c), et par MARTEL et MEUNIER (1963). Il s'agit là d'une influence tout à fait superficielle, qui est d'ailleurs la clef de l'utilisation des courants telluriques en prospection.

On peut penser que le châmp magnétique, influencé par les nappes profondes de courants, sans doute beaucoup plus régulières, doit être polarisé, ce qui peut expliquer les résultats de FOURNIER.

Un appareillage en vue de la prospection magnétotellurique sur les périodes longues (supérieures à la minute), avec enregistrement digital, a été développé à l'O.R.S.T.O.M., sur les plans de Melle CRENN. Il utilise, pour la mesure du champ magnétique, un magnétomètre réalisé par JOLIVET (1964), avec boucle électrique à contre réaction.

Des essais sont en cours pour l'étude des courants telluriques et l'application de la méthode magnétotellurique en mer, MEUNIER (1965).

L'application à la prospection des courants telluriques, des différentes méthodes électromagnétiques, et des sondages électriques en courants continus, s'est poursuivie selon les méthodes devenues classiques, et donne rarement lieu à publication.

Il faut signaler, pour l'éxécution des sondages électriques, la subsititution au potentielomètre classique de voltomètre électronique, afin de permettre la mise en oeuvre de sondages électriques sur des milieux très résistants, tels que la glace, CHAILLOU et VALLON (1964), ou simplement pour rendre l'appareillage plus mobile et pratique, POCHET (1964).

Des appareillages de prospection sont en cours de développement pour l'application de la polarisation provoquée, au centre de recherches géophysiques (régime transitoire), au B.R.G.M. (alternatif), et à la C.G.G.
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# L'OBSERVATION OPTIQUE DE LA HAUTE ATMOSPHERE
DE 1963 A 1966

G. WEILL

Institut d'Astrophysique, Paris

## 1 - CIEL NOCTURNE

La photométrie de la raie rouge à 6300 Å, à laquelle D. BARBIER s'est particulièrement attaché, apporte une contribution majeure à l'étude de la région F. Les arcs intertropicaux et la nappe occidentale sont étroitement liés à la recombinaison électronique radiative de l'ionosphère supérieure.

$$O^{+} + O_{2} \rightarrow O_{2}^{+} + O$$

$$O_{2}^{+} + e^{-} \rightarrow O + O^{+}$$

L'expérience a montré que pour ces deux phénomènes l'intensité de la raie rouge peut être prédite avec une précision très satisfaisante par une formule du type $Q = K f_0^2 e^{(b'-200)/H}$ + c dans laquelle le coefficient K est constant à une même station, et c représente la contribution d'autres mécanismes d'émission.

Cette corrélation est moins marquée aux latitudes moyennes que dans les régions tropicales.

Les arcs intertropicaux ont fait l'objet de nouvelles études de la même équipe. Leur variation au cours du cycle solaire a pu être esquissée, montrant une diminution importante d'intensité entre 1960 et 1962, ainsi qu'un resserrement du système d'arcs autour de l'équateur magnétique. La hauteur d'échelle de $O_2$, liée à la température, a fortement décru de 1960 à 1962. La densité électronique présente en début de nuit ne peut expliquer le maintien de l'émission lumineuse des arcs intertropicaux pendant une grande partie de la nuit : ces arcs semblent donc être liés à une diffusion de l'ionisation affectant l'ensemble des régions équatoriales et tropicales.

Des perturbations itinérantes de la région F ont été observées uniquement et confirmées par l'étude des sondages ionosphériques, en particulier au cours de la nuit du 31 juillet 1962.

Une longue série d'observations homogènes effectuées à l'Observatoire de Haute Provence a permis l'analyse des variations de principaux groupes d'émissions du ciel nocturne au cours d'un cycle solaire. La variation est très marquée pour les raies de l'oxygène, le maximum d'intensité de 6300 coïncidant avec le maximum du cycle solaire, celui
de la raie verte se produisant environ 1 an plus tard. Une curieuse décroissance continue des raies D du sodium et des bandes de OH semble avoir été observée. Les variations annuelles des principales radiations ont été effectuées dans une station de l'hémisphère Sud (Kerguelen). Des courbes de variations analogues à celles de l'hémisphère Nord, mais décalées de 6 mois, ont été observées avec des amplitudes légèrement plus faibles. La répartition mondiale de l'émission de la raie verte à 5577 a fait l'objet d'une analyse détaillée (J. CHRISTOPHE-GLAUME) Cette analyse a montré :

a) Il existe dans chaque hémisphère une zone de moyenne latitude dans laquelle la raie verte a des intensités maximales. La position de cette zòne est contrôlée par la saison et par le champ magnétique terrestre plutôt que par la latitude géographique.

b) Pendant les 2 heures qui suivent les débuts brusques d'orage magnétique, un faible renforcement d'intensité de la raie verte est en général observé aux latitudes moyennes.

c) A ces mêmes latitudes, l'on ne peut déceler l'effet des marées lunaires.

Notons enfin que ce triennat a été marqué par la disparition prématurée de l'un des pionniers de l'étude du ciel nocturne, Monsieur Daniel BARBIER.

## 2 - CIEL CRÉPUSCULAIRE

Le groupe de l'Observatoire de Lyon (J. DUFAY, NGUYEN HUU DOAN) s'est attaché à la mesure du rapport d'intensité des raies D du sodium, ainsi qu'à la surveillance de l'apparition crépusculaire des raies du lithium et du calcium ionisé. Quelques cas d'apparition des raies du calcium, dans l'Antarctique pendant l'A.G.I., ont été mentionnés par WEILL. Ces études, effectuées par spectrographie photographique, permettent d'évaluer l'abondance des métaux alcalins dans l'atmosphère, et parfois d'en préciser l'origine.

## 3 - CIEL DIURNE

Un photomètre à effet Zeeman, de BLAMONT, installé à l'Observatoire de Haute Provence, permet à DONAHUE et BLAMONT de poursuivre l'étude systématique des variations d'intensité du sodium diurne.

## 4 - AURORES POLAIRES

Les observations d'aurores organisées à l'occasion de l'Année Géophysique Internationale ont été poursuivies dans les stations françaises (Kerguelen, Terre Adélie). Il a été montré que, même à l'intérieur des zones aurorales, il existe une liaison étroite entre le développement d'un orage magnétique et l'apparition de l'aurore. D'importants renforcements
auroraux apparaissent jusque vers le centre des calottes aurorales au cours de la phase initiale des orages (WEILL). Les effets optiques subvisuels liés à l'arrivée de protons salaires sur les calottes polaires (Polar Cap Absorption Events), d'abord mentionnés par SANDFORD, ont été étudiés expérimentalement par ARGEMI. Une exploration des régions aurorales arctiques à l'aide de photomètres aéroportés a été entreprise par BARBIER et ses collaborateurs. L'existence, même en période de calme magnétique complet, d'une très large zone d'activité aurorale subvisuelle, bien délimitée par la zone aurorale classique d'une part, la zone aurorale "interne" trouvée par les observateurs Danois et Soviétiques d'autre part, a ainsi pu être mise en évidence (WEILL et al.).

Quelques mesures de température par interférométrie photoélectrique de la raie verte des aurores ont été effectuées (JEANNET J.C. et A. VASSY).

Les stations françaises ayant participé aux observations de ciel nocturne ou d'aurores polaires ont été les suivantes :

<table><thead><tr><th>Station</th><th>Latitude</th><th>Longitude</th><th>Période d'observation</th></tr></thead><tbody><tr><td>Observatoire de Haute-Provence</td><td>43°,9 N</td><td>5°,7 E</td><td>Permanent</td></tr><tr><td>Tamanrasset</td><td>22°,8 N</td><td>5°,5 E</td><td>18 oct. 1962 au 3 nov. 62.</td></tr><tr><td>Agadès</td><td>16°,9 N</td><td>8°,0 E</td><td>18 oct. 1962 au 3 nov. 62</td></tr><tr><td>Makatea</td><td>16°,2 S</td><td>211°,8 E</td><td>mai 1963 à décembre 65.</td></tr><tr><td>Port-aux-Français (Kerguelen)</td><td>49° S</td><td>70° E</td><td>Ciel nocturne: depuis janv. 63<br>Aurores : permanent</td></tr><tr><td>Dumont d'Urville (Terre Adélie)</td><td>66°,7 S</td><td>140° E</td><td>Ciel nocturne: depuis mars 63<br>Aurores : permanent.</td></tr></tbody></table>

## 5 - LUMIERE ZODIACALE

Bien que la lumière zodiacale ne soit pas un phénomène atmosphérique, il convient de signaler le renouveau des études qui la concernent, car sa mesure est étroitement liée (et souvent contaminée par) celle de la luminescence nocturne. Au cours du triennat, R. DUMONT étudie la répartition de la zodiacale à partir de l'Observatoire de Haute Provence et de la station du Theil (Ténériffe), vers 5000 Å, R. ROBLET entreprend, du Pic du Midi, des mesures analogues, mais sur d'autres longueurs d'onde, et G. WEILL décrit, sur la base des mesures effectuées par BARBIER au cours de 13 années consécutives, la variation de la lumière zodiacale en fonction du cycle solaire.
## 6 - OBSERVATIONS PAR FUSEES

Le Service d'Aéronomie du C. N. R. S., que dirige J. E. BLAMONT, a porté son effort sur les méthodes de mesure de température de l'ionosphère par l'analyse spectrale fine de la lumière émise par des nuages artificiels de monoxyde d'aluminium (AUTHIER), de sodium (LORY-CHANIN) ou de potassium (LORY-CHANIN).

Le même groupe a exploité les possibilités d'étude de la structure des vents dans la région qui va de 60 à 300 km, qu'offre la trajetographie des nuages artificiels.

La propagation d'ondes de choc dans l'ionosphère a été étudiée expérimentalement (BLAMONT, BOUBLIL).

Mme VASSY, mesurant l'intensité de la raie verte nocturne à l'aide d'une fusée, a obtenu une curieuse courbe d'extinction en fonction de l'altitude qu'elle a interprétée par la présence d'un nuage relativement dense d'aérosol.

## 7 - TRAVAUX DE LABORATOIRE

Le groupe de spectroscopie de L. et R. HERMAN a poursuivi des travaux d'intérêt géophysique, tels que l'étude des bandes de Al O (BECART et MATHIEU) et celle de l'excitation du premier système néga-tif de $O_2^+$ par des protons (FERGUSON et al.).

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WEILL G. - Une contraction de la zone aurorale antarctique observée au cours de la phase initiale des tempêtes géomagnétiques. C. R. Acad. Sci., t. 256, p. 985, 1963.

WEILL G., FAFIOTTE M., HUILLE S., et DELANNOY J. - La structure de la zone aurorale arctique en période de minimum d'activité solaire. Ann. Géophys., 21, [3], 469-474, 1965.

WEILL G. - Quelques observations de l'émission crépusculaire des raies H et K du calcium ionisé. Ann. Géophys., t. 22, n° 2, 1966.

WEILL G. - Variations de la brillance de la lumière zodiacale au cours d'un cycle d'activité solaire. C.R. Acad. Sci., t. 263, 943-946, 1966.
# RELATIONS SOLAIRES TERRESTRES

## LEBEAU

Directeur des Programmes et du Plan
Centre National d'Etudes Spatiales

## ÉRUPTIONS CHROMOSPHÉRIQUES ASSOCIÉES AUX ABSORPTIONS POLAIRES ET AUX ORAGES MAGNÉTIQUES.

La morphologie des éruptions chromosphériques associées aux absorptions ionosphériques polaires a été étudiée par A. AVIGNON, M. J. MARTRES et M. PICK (1963, 1964). Ces auteurs décrivent trois configurations types des centres optiques et de l'éruption associée. Dans la configuration A'' le centre optique comprend deux rangées de taches ou parfois deux taches de polarité inverse et très proches l'une de l'autre. L'éruption se développe sur ces taches en deux filets brillants approximativement parallèles, l'un sur la tache ou l'alignement de taches de polarité Nord, l'autre sur la tache ou l'alignement de taches de polarité Sud''. (figure 1) Sur quinze éruptions qui ont donné lieu à des absorptions ionosphériques polaires entre juillet 1957 et décembre 1960 et pour lesquelles des documents optiques ont pu être obtenus, treize possèdent la configuration A, les deux exceptions concernent la première une éruption située sur le bord Est et dont l'analyse est difficile, la seconde une éruption affectant une tache et une région faculaire sans tache visible. Par ailleurs sur seize éruptions qui, bien qu'accompagnées d'un sursaut de type IV, n'ont pas donné lieu à une absorption ionosphérique polaire, aucune ne possède les caractéristiques de la configuration A.

Il semble que ces travaux permettent de prédire avec une bonne sécurité, moyennant que l'on possède des observations optiques, l'occurrence d'une absorption polaire. Leur importance est évidente pour l'étalblissement d'un système d'alerte nécessaire pour observer au moyen de fusées ou de ballons ces évènements fugitifs.

Les configurations A' et B (figure 1) sont généralement caractéristiques des éruptions qui sont associées à un sursaut de type IV et à un orage géomagnétique mais n'ont pas donné lieu à une absorption polaire.

Ces configurations ont en commun la présence d'un type particulier de filament, le "filament de plage" décrit par M. J. MARTRES et M. PICK (1962). Dans la configuration A', "le filament de plage qui détermine l'emplacement de l'éruption se dirige entre deux taches de la plage optique voisines et parfois même juxtaposées", ces taches sont de polarités inverses, dans la configuration B le filament "encercle une ou plusieurs taches de même polarité". Sur quarante neuf éruptions sélec-
tionnées pour avoir été accompagnées de sursauts de type IV et de début ou de recrudescences d'orage, trente-six viennent se ranger dans l'une des configurations A, A' ou B. Il semble que ces configurations correspondent à une morphologie très particulière du champ magnétique, en particulier l'existence du filament de plage "indiquerait probablement l'existence d'un champ magnétique transversal dont la présence serait nécessaire dans la production de telles éruptions".

CAROUBALOS (1964) a cherché à caractériser quantitativement l'importance des centres d'activité de type A, A' et B. Il introduit la surface tachée D du centre actif et la demi-distance minimale entre les bords de deux pénombres de polarité inverse d. Pour les centres de configuration B, d est la distance minimale qui sépare le bord de la pénombre du "filament sourcil" d. (figure 2). Le paramètre d/D contient ainsi une indication sur la structure probable du champ magnétique du centre. La figure 2 montre que le nombre des événements géomagnétiques décroît très rapidement avec d/D ; aucun événement n'apparaît pour d/D supérieur à 0,4 pour les cas A et A', 0,8 pour les cas B. M. J. MARTRES a calculé que pour un groupe bipolaire courant, d/D est en moyenne égal à 1.

## PROPAGATION INTERPLANÉTAIRE DU PLASMA SOLAIRE

C. CAROUBALOS (1964) a étudié le "temps de transit" $\Delta t$ qui s'écoule entre une éruption et l'orage géomagnétique associé en fonction de l'importance radioélectrique du sursaut solaire.

"L'importance radioélectrique" E définie par cet auteur est une mesure approximative de l'énergie rayonnée dans le domaine des ondes centimétriques. La figure 3 montre une dépendance linéaire entre $\Delta t$ et $\log E$ qui se traduit par la relation :

$$ \Delta t = 2,8 - 0,6 \log E $$

(E en $10^{-17}$ J m$^{-2}$ Hz$^{-1}$, $\Delta t$ en jours).

Par ailleurs, CAROUBALOS met en évidence en effet de succession en distinguant d'une part les orages qui apparaissent en tête d'une série de S. S. C. et les orages isolés et d'autre part les orages qui succèdent à un autre dans un intervalle de temps arbitrairement égal à trois jours et qui proviennent du même centre solaire (orages seconds cohérents) ou qui ne proviennent pas du même centre solaire (orages seconds non cohérents).

Cette distinction lui permet d'établir les propriétés suivantes :

- le délai $\Delta t$ qui correspond aux orages "seconds" est en moyenne inférieur de 8 heures au délai moyen correspondant aux autres orages (figure 4).

- pour les orages seconds, la dispersion des valeurs de temps de transit réduite à une même valeur de E est sensiblement diminuée.
Tout se passe comme si le passage de la première perturbation
avait laissé pour plusieurs jours des conditions interplanétaires à la
fois plus uniformes et plus favorables à la pénétration d'une autre per-
turbation. Aucune différence n'existe, à cet égard, entre orages seconds
cohérents et non cohérents.

PHÉNOMÈNES LIÉS AU CYCLE UNDÉCENNAL.

R. RIVault et son équipe ont étudié l'évolution de l'occurrence des
sifflements radioélectriques au cours du cycle solaire. (P. CORCUFF,
Y. CORCUFF et R. RIVault, 1965, Y. CORCUFF, P. CORCUFF et
M. TESSIER, 1966). L'occurrence qui est essentiellement nocturne au
maximum d'activité solaire devient notable de jour au minimum. La
variation journalière de l'occurrence est alors caractérisée par l'exis-
tence de deux minimums prononcés, l'un en fin d'après midi, l'autre en
début de matinée. Ces caractères sont d'autant plus marqués que la lati-
tude du récepteur est plus basse. A Poitiers (49°,5 N. géomagnétique) on
a observé des sifflements de très faible dispersion au cours du mini-
mum d'activité solaire. Ils correspondent à des trajectoires de 10° de
latitude magnétique environ ; l'énergie se propage du point d'émergence
jusqu'au récepteur dans le guide Terre - Région D sur des distances de
l'ordre de 3 000 km.

A. LEBEAU (1965) a étudié la variation de l'activité magnétique dans les calottes polaires au cours du cycle solaire. Il montre que deux effets se superposent, une modulation de la conductivité ionosphérique et une variation de l'excitation particulière ; ces deux effets tendant l'un et l'autre à créer un minimum d'activité à l'époque du minimum solaire.

BIBLIOGRAPHIE

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IONOSPHERE ET MAGNETOSPHERE

J. HIEBLOT

Directeur du Groupe de Recherches Ionosphériques

Dans ce domaine, les quatre dernières années ont été marquées,
en France, par le regroupement des différentes équipes de recherche au
sein de cinq organismes principaux :

- Département Recherches Spatiales Radioélectriques (1),
  (R.S.R.) du C.N.E.T.,

- Groupe de Recherches Ionosphériques (2) (G.R.I.) du C.N.R.S.,

- Laboratoire de Physique de l'Atmosphère (3) (L.P.A.) de la Faculté des Sciences de Paris.

- Laboratoire de Physique de l'Exosphere (4) (L.P.E.) de la Faculté des Sciences et de l'Ecole Normale Supérieure,

- Laboratoire de Physique de la Haute Atmosphère (5) de la Faculté des Sciences de Poitiers.

Ce regroupement a favorisé la formation d'équipes importantes
capables d'entreprendre des expérimentations de grande envergure ou de
longue durée.

Une part importante des recherches effectuées ont été entreprises
dans le cadre des Années Internationales du Soleil Calme (6) (1964-1965).

L'orientation spatiale des études poursuivies a été possible grâce
à une aide considérable, technique et financière, du C.N.E.S. et pour
certaines expériences de la N.A.S.A.

<footnote>(1) 38, avenue du Général Leclerc, 92 - Issy-les-Moulineaux : Directeur M. THUE ; groupes de F. du CASTEL, A. SPIZZICHINO, M. PETIT.</footnote>

<footnote>(2) 4, avenue de Neptune, 94 - Saint-Maur : Directeur J. HIEBLOT, groupes de O. STOREY, R. GENDRIN, G. PILLET, J.J. BERTHELIER.</footnote>

<footnote>(3) 1, quai Branly, 75 - Paris (7e) : Directeur E. VASSY,</footnote>

<footnote>(4) 24, rue Lhomond, 75 - Paris (5ème) : Directeur J. DELLOUE,</footnote>

<footnote>(5) route de Chauvigny, 86 - Poitiers : Directeur R. RIVAULT,</footnote>

<footnote>(6) Comité Français des A.I.S.C. (I.Q.S.Y.), C.N.R.S., 23, rue du Maroc, 75 - Paris (19ème) : Président E. THELLIER, Secrétaire F. du CASTEL.</footnote>
# ÉTUDES POURSUIVIES - RÉSULTATS OBTENUS

Par rapport aux années passées, la période 62-66 a été marquée par un recours à des techniques beaucoup plus complexes ce qui a conduit à grouper autour d'un même projet différentes expérimentations et quelquefois différentes équipes. Aussi la présentation de l'activité française dans le domaine de l'ionosphère et de la magnétosphère consistera en une rapide définition des projets entrepris qu'ils soient achevés ou non.

Soit par leurs buts, soit par les phénomènes qu'ils utilisent, ces projets peuvent se regrouper en six types d'études.

I - ÉTUDE DE LA MAGNÉTOSPHÈRE : Satellite F.R.I. - Réseau de réception des sifflements du L.P.E. - Occurrence et dispersion des sifflements (Poitiers) - Analyse numérique de la dispersion des sifflements (G.R.I.).

II - ÉTUDE DU PLASMA IONOSPHÉRIQUE : Sondeur à diffusion incohérente de R.S.R.

III - DYNAMIQUE DE L'IONOSPHÈRE : Radar météorique de R.S.R.
- Etudes par fusées des couches E-sporadiques (R.S.R. - G.R.I.)

- Observation de nuages artificiels par le Service d'Aéronomie du C.N.R.S. (1) (S.A.).

- "Vents Ionosphériques" (G.R.I.).

IV - MORPHOLOGIE DE L'IONOSPHÈRE : Réseau des stations ionosphériques (G.R.I., D.P.I. (2), Poitiers).

- Sondeurs aéroportés (G.R.I.) - Interprétation des sondages en contrehaut (G.R.I.) - station de rétrodiffusion de Valensole, (L.P.E.) - Doppler, effet Faraday et scintillation des signaux de satellites reçus au sol (L.P.A.).

- Ondes myriamétriques (C.N.E.T.).

V - ONDES HYDROMAGNÉTIQUES DANS LA MAGNÉTOSPHÈRE - Stations conjuguées de Sogra et de Kerguelen (G.R.I.).

VI - INTERACTION PARTICULES-IONOSPHÈRE : Etude par fusées de l'accélération de particules dans l'ionosphère (S.A.) - Etude par fusées de l'effet des particules sur l'ionosphère polaire (G.R.I.).

<footnote>(1) B.P. n° 3, 91 - Verrières-le-Buisson : Directeur J.E. BLAMONT.</footnote>

<footnote>(2) Division des Prévisions Ionosphériques du C.N.E.T., Château de la Martinière, 91 SACLAY.</footnote>