Contenu électronique total - Total electron content

Tracé TEC pour la zone continentale des USA, réalisé le 24/11/2013.

Le contenu électronique total ( TEC ) est une quantité descriptive importante pour l' ionosphère de la Terre. TEC est le nombre total d' électrons intégrés entre deux points, le long d'un tube d'un mètre carré de section transversale , c'est-à-dire la densité numérique en colonnes d' électrons . Il est souvent rapporté en multiples de l' unité dite TEC , définie comme TECU=10 ¹⁶ el/m ² ≈1,66 × 10 ^-8  mol ⋅m ^-2 .

Le TEC est important pour déterminer la scintillation et les retards de groupe et de phase d'une onde radio à travers un milieu. Le TEC ionosphérique se caractérise par l'observation des retards de phase de la porteuse des signaux radio reçus transmis par des satellites situés au-dessus de l'ionosphère, utilisant souvent des satellites du système de positionnement global . Le TEC est fortement affecté par l'activité solaire .

Formulation

Le TEC est dépendant du chemin. Par définition, il peut être calculé en intégrant le long du chemin ds à travers l'ionosphère avec la densité électronique dépendant de l'emplacement n _e (s) :

CET = ${\displaystyle \int n_{e}(s)\,ds}$

Le TEC vertical ( VTEC ) est déterminé par intégration de la densité électronique sur une perpendiculaire à la route debout au sol, le TEC oblique ( STEC ) est obtenu par intégration sur n'importe quel chemin rectiligne.

Au premier ordre, l'effet radio ionosphérique est proportionnel au TEC et inversement proportionnel à la radiofréquence f . Le retard de phase ionosphérique s'écrit :

${\displaystyle \tau _{p}^{\mathrm {iono} }=-\kappa {\frac {\mathrm {TEC} }{f^{2}}}}$

tandis que le retard de groupe ionosphérique a la même amplitude mais le signe opposé :

${\displaystyle \tau _{g}^{\mathrm {iono} }=-\tau _{p}^{\mathrm {iono} }}$

La constante de proportionnalité s'écrit :

${\displaystyle \kappa =q^{2}/(8\pi ^{2}m_{e}\epsilon _{0})=c^{2}r_{e}/(2\pi )}$

où q , m _e , r _e sont respectivement la charge électronique , la masse et le rayon ; c est la vitesse à vide de la lumière et ε ₀ est la permittivité du vide . La valeur de la constante est d'environ κ ≈ 40,308193 m ³ ·s ⁻² ; les unités peuvent être exprimées de manière équivalente en m·m ² ·Hz ² pour mettre en évidence l'annulation impliquée dans la production des retards τ en mètres, étant donné f en Hz et TEC en m ⁻² .

Les références

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