Etude de l’effet de la stratification du sol sur le champ électromagnétique rayonné par la foudre (stratification horizontale)

Abstract

L’objectif de ce mémoire à été l’étude du rayonnement électromagnétique de la foudre en présence d’un sol stratifié, structure qui correspond mieux à la réalité physique. Le calcul du champ électromagnétique rayonné par un coup de foudre est effectué en dessous et au dessus du sol, et ceci à travers l`exploitation d`un code de calcul qui a été développé et validé auparavant par d`autres chercheurs dans ce domaine. Cette étude nécessite au préalable la connaissance de la distribution spatio-temporelle du courant d’arc en retour, ce dernier est lié au courant à la base du canal de foudre à travers les modèles d’ingénieur. Nous avons dans un premier temps abordé la modélisation du courant associé à la phase d’arc en retour ainsi que celle du courant au sol, sur la base de modèles appartenant à la famille des modèles d’ingénieur. La suite du travail a été consacrée à la simulation du rayonnement électromagnétique de la foudre en présence d’un sol stratifié horizontalement, L’étude a nécessité l`exploitation du code de calcul suscitée et qui été réalisé sous environnement Matlab, sur la base la méthode des différences finies (FDTD). Nous nous sommes intéressés à l’étude de l’influence de la stratification horizontale du sol sur les formes d’ondes du champ électromagnétique rayonné par la foudre. Notre travail a été orienté, dans ce contexte vers la visualisation de l`effet de la variation conductivité de la couche supérieure du sol sur les formes d`ondes de ces trois composante. Les résultats de simulation ont montré clairement la sensibilité de ces trois composante du champ électromagnétique a cette variation lorsqu`il s`agit d`un point d`observation situé en dessous du sol. En revanche, dans le cas d`un point d`observation au dessus du sol, cette sensibilité est négligeable. Nous avons ainsi mis en évidence, à la lumière de ces résultats, l’effet de la stratification horizontale du sol sur les allures temporelles du champ électromagnétique rayonné par la foudre.