Grande Encyclopédie Larousse 1971-1976Éd. 1971-1976
I

ionosphère (suite)

Couches ionosphériques
état moyen, variations
perturbations

L’état moyen, relativement stable, est constitué par les couches E (90 à 120 km, densité électronique atteignant 105 par centimètre cube) et F (maximum d’ionisation atteignant 106 par centimètre cube se situant au-dessus de 250 km), en remarquant qu’à certaines époques (été, heures de jour, etc.) F se sépare en deux couches distinctes F1 (couche inférieure, de jour) et F2 (couche supérieure, plus sensible à toute influence irrégulière ou perturbatrice). E intervient principalement pour la propagation des « ondes longues », s’identifiant à la conception de Kennelly-Heaviside. Une couche inférieure D (entre 60 et 90 km), bien que non détectable par réflexion, joue un rôle important dans l’absorption de certaines ondes, surtout quand son ionisation est accrue (par exemple lors d’une éruption solaire). D’autres ondes peuvent alors, au contraire, être renforcées (par augmentation du pouvoir réflecteur). L’état moyen se complique par l’intervention de variations diurnes, saisonnières, géographiques (par exemple cas des ionosphères polaires, équatoriales) et d’une grande variété de perturbations telles que celles qui sont liées aux orages magnétiques, donc à l’activité solaire. C’est ainsi que peut être perturbé très sérieusement le trafic mondial des télécommunications. L’ionosphère peut être alors parcourue par des courants très importants. Rappelons de même l’« effet dynamo », source des variations magnétiques diurnes « Sq ». (V. géomagnétisme et orage magnétique.)

Quoique l’on connaisse maintenant assez bien l’ionosphère et ses évolutions, ses mécanismes de formation et d’entretien restent incertains. On est cependant d’accord pour voir dans l’ultraviolet et les rayons X, présents dans la radiation solaire primaire, les causes principales de ces ionisations. Contrairement à la radiation solaire usuelle (celle qui intervient en climatologie), ces radiations croissent beaucoup avec l’activité solaire (taches, éruptions, périodes les plus actives du cycle solaire, etc.) [v. Soleil].

E. S.


Les spécialistes de l’ionosphère


Sir Edward Appleton,

physicien anglais (Bradford 1892 - Édimbourg 1965), professeur à l’université de Cambridge. En 1924, il entreprit des mesures de l’altitude de l’ionosphère, grâce à la réflexion d’ondes ultra-courtes, et découvrit une deuxième couche ionisée. Prix Nobel de physique pour 1947.


Gregory Breit

(en Russie, 1899) et Merle Antony Tuve (Canton, Dakota du Sud, 1901), physiciens américains, spécialistes de physique nucléaire. Ils ont mesuré, par écho d’ondes radio-électriques, la hauteur de l’ionosphère et participé à la mise au point du radar.


Olivier Heaviside,

mathématicien et physicien anglais (Londres 1850 - Torquay 1925). Il fonda le calcul opérationnel et édifia une théorie de la propagation du courant le long des conducteurs. Dès 1902, il fit l’hypothèse de l’existence de l’ionosphère.


Arthur Edwin Kennelly,

électrotechnicien américain (Bombay 1861 - Cambridge, Massachusetts, 1939), professeur à l’université Harvard. En 1902, en même temps que Heaviside, il affirma la présence d’une couche ionisée dans la haute atmosphère.

 R. Jouaust, l’Ionosphère (Éd. de la Revue d’optique, 1946). / K. Rawer, Die Ionosphäre (Groningue, 1953). / K. G. Budden, Radio Waves in the Ionosphere (Cambridge, 1961). / A. Haubert, l’Ionosphère (P. U. F., coll. « Que sais-je ? », 1972).

Iowa

État du Midwest américain ; 145 791 km2 ; 2 825 000 hab. Capit. Des Moines.


L’Iowa est un des États les plus représentatifs du Midwest agricole et spécialement de sa partie la plus riche, le Corn Belt (zone du maïs). L’agriculture y rencontre des conditions physiques optimales. Les étendues planes dominent, effet du nivellement de roches tendres par les glaciers qui les ont en outre voilées sous un manteau morainique : les plaines morainiques les plus récentes (Young Drift Plains) contiennent des minéraux peu altérés, sources d’éléments nutritifs. À partir de ces dépôts et des lœss, d’excellents sols arables se sont formés sous une végétation de prairie (naturelle ou entretenue par les feux des Indiens). Les précipitations sont suffisantes (750 à 1 000 m) ; elles tombent surtout de mai à août, au moment où le maïs requiert le plus d’eau. Si l’hiver est froid (– 6,5 °C en janv. à Des Moines), la saison de végétation est assez longue (160 jours), et l’été très chaud (en juill., moyenne de 24,5 °C à Des Moines). C’est le climat continental à été chaud et humide, le « climat du maïs ».

Le peuplement de l’Iowa a connu les mêmes étapes que celui des autres États du Midwest. Après un début de colonisation française (qui a laissé nombre de toponymes), les pionniers américains pratiquèrent l’élevage extensif, auquel succéda une phase de peuplement rapide fondée sur la monoculture du blé entre 1840 et 1860. Le Homestead Act de 1862 déclencha une nouvelle vague de colonisation, au cours de laquelle se développa la culture du maïs. Les immigrants vinrent des États de l’Est et d’Europe (Allemands, Scandinaves).

Par son mode d’exploitation et son économie rurale, l’Iowa est aussi l’État du Corn Belt par excellence. C’est l’un des États les plus complètement défrichés et cultivés (93 p. 100 de sa superficie en exploitations agricoles). La ferme familiale, qui fait ici figure d’institution, couvre aujourd’hui 78 ha en moyenne, mais ne peut s’agrandir aisément du fait du prix élevé des terres dû au succès même de l’agriculture iowane. On pratique à plein temps une agriculture intensive : la mécanisation et l’emploi scientifique des engrais et plantes sélectionnées ont fait passer le rendement du maïs de 27 quintaux à l’hectare en 1939 à 40 en 1961 et progresser de 25 p. 100 celui du soja. Aussi l’Iowa se classe-t-il parmi les États à haut revenu agricole (6 700 dollars par ferme en moyenne).