Conditions ionosphériques

Contenu Total en Électrons (CTE)

Pour la version textuel des cartes CTE, veuillez consulter le Contenu Total en Électrons (CTE) en format HTML accessible. Pour des cartes CTE antérieures, veuillez consulter l'Archive Contenu Total en Électrons (CTE).

Description

Les cartes de Contenu Total en Électrons (CTE) sont produites à partir d'observations GPS en double-fréquences sous la forme de coefficients d'Harmoniques Sphériques sur Coupole (HSC) pour le Canada et les régions adjacentes. Les estimés de CTE le long de la ligne de mire et aux points d'intersections sur une sphère sont obtenus de la combinaison des phases et pseudo-distances GPS sur deux fréquences, corrigée par les biais différentiels de pseudo-distance spécifiques aux satellites et aux récepteurs. Ces valeurs de CTE sont convertie à la verticale (vCTE) par des fonctions de mappage empiriques. Les coordonnées des points d'intersections sont converties en coordonnées sur une coupole sphérique centrée au-dessus du Canada à 62° de latitude et -90° de longitude et ayant un rayon angulaire de 30°. Les coefficients HSC, d'un degré d'expansion maximum de 4, sont ajustés aux vCTE et leurs coordonnées et une carte régionale des CTE ainsi modelés est produite.

Deux cartes des CTE sont produites: une carte quotidienne et une carte produite aux 15 minutes. Les cartes aux 15 minutes utilisent les données de 40 récepteurs GPS à 1 Hz et les estimés de biais différentiels de la journée précédente. Ces cartes sont produites et exposées automatiquement toutes les 15 minutes à partir des données collectées dans l'intervalle de 15 minute indiqué. Les cartes quotidiennes sont produites toutes les 2 heures à partir des donné aux 30 secondes de quelques 90 récepteurs GPS. Les 12 cartes pour une journée particulière sont disponibles la journée subséquente, prenant avantage des données pour toute la journée dans l'estimation des biais différentiels de pseudo-distance. Toutes les cartes produites pour une période antérieure sont accessibles sous Archive Contenu Total en Électrons (CTE).

Pour plus amples informations sur la façon dont la météo spatiale affect le positionnement par GPS, veuillez consulter la page Effets géomagnétiques sur les GPS.

Pour plus amples informations sur les lieux de surveillance canadiens GNSS, veuillez consulter la page Système canadien de contrôle actif.

Référence

Ghoddousi-Fard, R., P. Heroux, D. Danskin, and D. Boteler (2011), Developing a GPS TEC mapping service over Canada, Space Weather, 9, S06D11, doi:10.1029/2010SW000621. (en anglais seulement)

Scintillation GNSS

Les systèmes de navigation modernes qui utilisent les signaux des ondes radioélectriques émis à partir de l'ionosphère ou se propageant dans celle-ci pour déterminer la portée ou la distance, sont soumis à divers phénomènes pouvant nuire à leurs performances. Ainsi, les systèmes, tels que le GNSS, qui utilisent des constellations de satellites sur orbite terrestre, sont affectés par les phénomènes météorologiques de l'espace. Voir les effets des conditions météorologiques de l'espace sur le GNSS. Pour consulter une carte de récepteurs GNSS voir le Système canadien de contrôle actif de Ressources naturelles Canada.

Si la densité d'électrons le long du parcours du signal se propageant d'un satellite à un récepteur change très rapidement en raison de perturbations météorologiques de l'espace, le changement rapide qui se produira alors dans la phase des ondes radioélectriques pourrait affecter le récepteur GPS, perturbations qui se présenteraient sous la forme de perte du verrouillage. La perte temporaire du verrouillage peut entraîner un glissement de cycle, c'est-à-dire une discontinuité dans la phase du signal. Des variations très rapides (de moins de 15 secondes environ) dans l'intensité et la phase du signal sont appelées scintillations ionosphériques. Ces scintillations peuvent perturber les performances des récepteurs lorsqu'ils mesurent la phase de la porteuse; elles peuvent conduire à la collecte de fausses données, voire à l'absence de collecte de données.

Ressources naturelles Canada collabore avec le CHAIN de l'Université du Nouveau-Brunswick pour recueillir de l'information sur le scintillations du GNSS. Voir la carte à scintillation en temps réel du CHAIN pour les renseignements à scintillation actuel. Pour obtenir plus d'information, veuillez communiquer avec le Dr David Boteler.

Propagation radio HF

Les radiocommunications à haute fréquence se fonde sur des réflexions de l'ionosphère qui peuvent être impacté par la météo spatiale. Le Soleil émet un rayonnement électromagnétique qui couvre un spectre continu de longueurs d'ondes allant des ondes radioélectriques, aux micro-ondes, aux infrarouges, aux ondes visibles, aux ultraviolets, aux rayons X et au-delà. Le rayonnement ultraviolet interagit avec la haute atmosphère pour former une couche ionisée connue sous le nom d'ionosphère. Les ondes radioélectriques interagissent avec l'ionosphère de diverses manières dépendant de leurs fréquences. Si les fréquences sont inférieures à environ 30 MHz, l'ionosphère agit comme un réflecteur; cette propriété permet l'établissement de communications radioélectriques sur une très longue distance dans le monde entier. Si les fréquences sont plus élevées et sont supérieures à 30 MHz, les signaux radioélectriques traversent habituellement l'ionosphère.

L'ionosphère est parfois perturbée par certains types d'activités solaires, ce qui peut dégrader ou interrompre la propagation des ondes radioélectriques. Les éruptions solaires émettent un rayonnement électromagnétique comme des émissions de rayons X qui peuvent accroître l'ionisation de la basse ionosphère et, par voie de conséquence, entraîner des écarts de phase dans les signaux radioélectriques base fréquence et une absorption accrue (évanouissement) des signaux radioélectriques haute fréquence et très haute fréquence. Le large spectre des bruits radioélectriques émis par une éruption solaire peut brouiller un signal radioélectrique utile. Ces effets peuvent être ressentis à toutes les latitudes. À des fréquences supérieures à 30 MHz, des réflexions inattendues d'ondes radioélectriques par l'ionosphère peuvent causer des brouillages radioélectriques.

Le Soleil peut émettre de gros nuages de plasma (gaz ionisés), connus sous le terme d'EMC, qui peuvent atteindre la Terre et perturber le champ géomagnétique et l'ionosphère. Les trous coronaux, ces régions de la couronne solaire, sièges d'émissions de rayons X amoindries, émettent également des flux de particules chargées qui peuvent perturber l'ionosphère. Ces perturbations ionosphériques sont particulièrement importantes dans les latitudes aurorales comme celles observées dans la quasi-totalité du Canada. Durant les orages et les sous-orages magnétiques qui se déclenchent à ces latitudes, les radiocommunications à haute fréquence deviennent peu fiables.

Les phénomènes solaires peuvent être accompagnées de flux de particules de très haute énergie se propageant à une vitesse avoisinant celle de la lumière. Ces particules (principalement des protons et des électrons) pénètrent dans la haute atmosphère dans des régions situées près des pôles magnétiques. De ce fait, les niveaux inférieurs de l'ionosphère polaire deviennent très ionisés, ce qui provoque une absorption intense des signaux radioélectriques haute et très haute fréquence. Ce phénomène est connu sous le nom d'ACP et peut durer plusieurs jours, dépendant de la puissance du flux des particules solaires et de l'emplacement de la région émettrice sur le Soleil. Il est souvent impossible d'établir des radiocommunications à haute fréquence pendant la durée des évènements d'ACP.

Ressources naturelles Canada exploite un réseau de mètres relatives d'opacité ionosphériques opacité mètres (riomètres) distribué partout au Canada pour surveiller l'impact des conditions météorologiques spatiales sur les communications radio HF. La carte et le tableau ci-dessous indiquent l'emplacement de ces riomètres. Pour obtenir plus d'information, ou pour des données de riomètre, veuillez communiquer avec le Dr. Robyn Fiori.