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L’extraordinaire (r)évolution de la sismologie ionosphérique
mercredi 03 mai 2017

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Descriptif

Conférence de Giovanni Occhipinti organisée par le département de Géosciences dans le cadre des conférences du Bureau des longitudes.

Le séisme tsunamigènique de Tohoku (2011) a confirmé, après la catastrophe qui a suivi le tsunami de Sumatra (2004), la nécessité d'ouvrir de nouveaux paradigmes dans la surveillance des océans. La détection de l’anomalie ionosphérique qui a suivi le tremblement de terre de Sumatra (Occhipinti et al., 2006, 2010) a prouvé que l'ionosphère est sensible aux séismes et aux tsunamis : le déplacement vertical du sol, et de la surface océanique, induit des ondes gravio-acoustiques se propageant dans l'atmosphère neutre et détectables dans l’ionosphère. Les observations, accompagnées par la modélisation, ont prouvé que les anomalies ionosphériques sont déterministes et reproductibles par modélisation numérique via le couplage océan/atmosphère/ionosphère et que leur amplitude est affectée par le champs magnétique terrestre (Occhipinti et al., 2006, 2008). Pour démontrer que la signature du tsunami dans l'ionosphère est systématiquement détectable, nous montrons ici des perturbations du contenu total d'électrons (TEC) mesurées par GPS à la suite de différents séismes tsunamigèniques de 2004 à 2011 (Rolland, Occhipinti et al., 2010, Occhipinti et al., 2013) à Sumatra (26 décembre 2004 et 12 septembre 2007), au Chili (14 novembre 2007), aux Samoa (29 septembre 2009) et au Japon (11 mars 2011). Sur la base des observations proches de l'épicentre, effectuées principalement par les réseaux GPS situés à Sumatra, au Chili et au Japon, nous soulignons la perturbation du TEC observée dans la première heure après la rupture sismique. Cette perturbation contient des informations sur le déplacement du sol, ainsi que le déplacement résultant de la surface de la mer qui initie le tsunami. Pour le séisme de Tohoku-Oki (2011), en plus des observations GPS-TEC proches de l'épicentre, de nouvelles mesures excitantes ont été effectuées en champ lointain par la camera Airglow à Hawaï : ces mesures, observant l’ionosphère, montrent la propagation du tsunami de Tohoku dans l'océan Pacifique dans une zone de 180×180 km2 autour de l'île (Occhipinti et al., 2011). Cette technique d'imagerie révolutionnaire est aujourd'hui validée par deux nouvelles observations de tsunamis modérés : celui de Queen Charlotte (M: 7.7, 27 octobre, 2013) et celui du Chili (M:8.2, 16 septembre 2015).
Nous présentons toutes ces observations de tsunamis dans l'ionosphère et nous discutons, à la lumière de la modélisation, le rôle potentiel du sondage ionosphérique dans le système de surveillance océanique et dans les futurs systèmes d'alerte aux tsunamis par sondage au sol ou par satellite (Occhipinti, 2015).
Toutes les références citées ici, sont disponibles sur www.ipgp.fr/~ninto


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Auteur(s)
Giovanni Occhipinti
Institut de physique du Globe de Paris
Géophysicien

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Cursus :

Giovanni Occhipinti est chercheur à l'Institut de physique du globe de Paris (IPGP).

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Dernière mise à jour : 20/09/2017