Ce projet vise à démontrer que les radars trans-horizons (OTH-R) peuvent être utilisés comme des systèmes d’alerte de tsunamis à court terme et qu’à plus long terme, un système d’alerte spatial est techniquement réalisable. Nous étudierons deux stratégies de détection. La première est basée sur le signal ionosphérique du tsunami. De tels signaux ont été observés lors de deux tsunamis d’amplitude différente: le premier, généré par le séisme du Pérou en 2001, avait une amplitude en pleine mer de quelques centimètres. Le second fut le tsunami de Sumatra de 2004, avec une amplitude d’un demi-mètre. Dans les deux cas, une modélisation complète du signal reste à faire. C’est l’objectif du projet. Nous utiliserons pour cela un modèle 3D d’atmosphère et d’ionosphère et un modèle réaliste de la forme d’onde du tsunami en mer. Une fois validé par les observations, ce problème direct nous permettra de calculer des jeux de données synthétiques, permettant de simuler les signaux ionosphériques de tsunamis détectés par des radars OTH et d’optimiser les modes d’observation.
En parallèle, nous étudieront le bruit associé à la variabilité naturelle de l’ionosphère et celui inhérent aux OTH-R. Ces travaux nous permettront de préciser les seuils de détection des OTH-R et de simuler quelques évènements fictifs mais réalistes. Sur la base de ces résultats, une stratégie d’intégration à court terme des systèmes duaux OTH-R dans les réseaux mondiaux d’alerte de tsunami pourra alors être envisagée, de même que de futurs projets visant au lancement d’un système satellitaire d’alerte de tsunami mondial.

Modélisation de la propagation de la perturbation ionosphérique associée au tsunami
de Sumatra dans l’océan Indien. (Plug-in Quicktime requis)

Partenaires de l’ANR:
ONERA, Noveltis, CEA, CETP

Membres de l’équipe impliqués:
P.Lognonné (coordination), A.Kherani (postdoc), D.Mimoun (étude du concept satellitaire), L.Rolland (étudiante en thèse), G.Occhipinti (post-doc JPL)

Premiers résultats:

G.Occhipinti, P.Lognonné, E.Kherani, H.Hébert, 3D Waveform modeling of ionospheric signature induced by the 2004 Sumatra tsunami, 33, L20104, , Geophys. Res. Lett., 2006. (http://dx.doi.org/10.1029/2006GL026865)

Lognonné , P. Juliette Artru, Raphael Garcia, François Crespon, Vesna Ducic, Eric Jeansou, Giovani Occhipinti, Jérome Helbert, Guilhelm Moreaux, Pierre-Emmanuel Godet, Ground based GPS tomography of ionospheric post-seismic signal., Planet. Space. Science, 54, 528-540, 2006 (http://dx.doi.org/10.1016/j.pss.2005.10.021)

Lognonné, P., R.Garcia, F.Crespon, G.Occhipinti, A.Kherani, J.Artru-Lambin, Seismic waves in the Ionosphere, Europhysic news letter, 37, 11-14, 2006.
(article1.pdf)

P.Lognonné, G.Occhipinti, A.Kherani P.E.Godet1 J.Artru2, R.Garcia3, T.Farges4, H.Hébert4. V.Bazin5, F.Crespon6, G.Moreaux6, J. Helbert6, E.Jeansou6, Ionospheric Seismology, Report To IUGG, 2007