La détermination de la direction d'arrivée et de la polarisation des atmosphériques siffleurs - Deuxième partie : Les résultats

Abstract
In a previous article an equipment for the determination of the direction of arrival and of the polarization of whistling atmospherics was described. The rather difficult interpretation of the patterns recorded is now discussed. A simple way of representing the directions of arrival is proposed and the rules which are to be observed to obtain usable phase patterns are explained. A study of the polarization of whistlers shows that, provided a few simplifying assumptions are made, the average conditions along the trajectory of a whistler can be represented by a single parameter τ which, along with the angle between the direction of arrival and the magnetic field, determines the polarization ellipse in the wave front. The polarization observed depends then on the direction of arrival and can be deduced from the previous one by a cylindrical projection. Polarization diagrams are the only convenient way of solving the inverse problem and to determine the parameter τ. Experimentation on the field requires a considerable amount of effort and the percentage of success is low. It has been nevertheless possible to show that the direction of arrival rotates around the magnetic field and makes a rather small angle, between 5 and 25°, with that direction. No angle smaller than 5° was observed. The projected polarization depends on the direction of arrival as well as on the conditions encountered along the propagation path. Our results are consistent with the directions of arrival observed, and lead to electronic densities smaller than those quoted by Storey. The approximation used by Storey to deduce the properties of whistlers from Booker's quasi-longitudinal theory appears not to be sufficient. A more complete calculation might account for the absence of direction of propagation in the vicinity of the magnetic field. The occurrence of sequences of several strong whistlers with the same polarization and phase characteristics within the same sequence could be explained in terms of the sudden appearance in the outer atmosphere of ionized centres with the short life time of about a few minutes.

Résumé
Dans un article précédent on a décrit l'appareillage utilisé pour déterminer les directions d'arrivée des atmosphériques siffleurs et leur polarisation. L'interprétation, assez délicate, des diagrammes observés sur les oscillographes de mesure fait l'objet du présent article. Une représentation simple des directions d'arrivée est proposée et les règles à observer pour obtenir des diagrammes de phase lisibles sont exposées. L'étude de la polarisation montre que, moyennant certaines hypothèses simplificatrices, les conditions moyennes le long de la trajectoire d'un siffleur peuvent être représentées par un seul paramètre τ qui, avec l'angle entre la direction d'arrivée et le champ magnétique, détermine la polarisation dans le plan d'onde. La polarisation observée dépend alors de la direction d'arrivée et se déduit de la précédente par une projection cylindrique. Des diagrammes de polarisation constituent la seule façon commode de remonter de la polarisation observée à celle dans le front d'onde et au paramètre τ. L'exploitation du matériel représente une somme d'efforts considérables pour un pourcentage de succès, faible. On a pu cependant mettre en évidence que la direction d'arrivée varie au cours d'un même siffleur en faisant un angle toujours assez faible, compris entre 5 et 25°, avec la direction du champ magnétique. Il n'a pas été mesuré d'angles inférieurs à 5°. Enfin, la direction d'arrivée tourne autour du champ terrestre. La polarisation observée dépend à la fois de la direction d'arrivée et des conditions rencontrées le long de la trajectoire. Les résultats sont compatibles avec les directions d'arrivée déterminées mais conduisent à des densités électroniques plus faibles que ne l'avait prévu Storey. Il ne semble pas dans ces conditions que l'approximation utilisée par Storey pour déduire les propriétés des siffleurs à partir de la théorie quasi-longitudinale de Booker soit suffisante. Un calcul plus complet rendrait peut-être compte de l'absence de directions de propagation très voisines de celle du champ terrestre. Enfin, l'observation de suites brèves de quelques forts siffleurs présentant à l'intérieur d'une suite donnée les mêmes caractéristiques de polarisation et de déphasages conduit à supposer l'apparition subite et très localisée dans la très haute atmosphère de centres ionisés dont la durée de vie est faible, de l'ordre de quelques minutes.