Effets des conditions météorologiques de l'espace sur la propagation radioélectrique

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. Les irrégularités ionosphériques peuvent produire des signaux fluctuants (phénomène connu sous le nom de scintillation ionosphérique) et peuvent déformer le trajet des ondes radioélectriques. Durant les orages géomagnétiques et les perturbations ionosphériques associées, la scintillation ionosphérique peut affecter certaines applications des aides à la navigation telles que le Système de positionnement global (GPS). Voir Effets des conditions météorologiques de l'espace sur le GPS.

Les éruptions 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'absorption à la calotte polaire (ACP) et peut durer plusieurs jours, voire plusieurs semaines 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.

Le Soleil peut émettre de gros nuages de plasma (gaz ionisés), connus sous le terme d'éjections de matière coronale (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.