Rev. Phys. Appl. (Paris) 25, 139-146 (1990)
DOI: 10.1051/rphysap:01990002502013900

Rayonnement électromagnétique des décharges orageuses. Analyse submicroseconde

Ch. Leteinturier¹ et J. Hamelin<sup>2

1</sup>  Centre National d'Etudes des Télécommunications, France Télécom, Lannion, France
²  Agence Spatiale Européenne, E.S.A./ESTEC, Noordwijk, Pays-Bas

Abstract
The electromagnetic fields radiated by the lightning discharges have been characterized in waveforms and magnitudes, more particularly the return-strokes, the intracloud discharges and some leaders which radiate up to a few tens of MHz. The last measurements showed that the E.M. fields produced by lightning discharges, natural or triggered, all present large submicrosecond transitions when the ground wave attenuation is minimum. When the lightning discharges were triggered, it was possible to correlate the submicrosecond variations of the electromagnetic field radiated at a close range from the stroke impact point to the current itself. From this correlation, it was possible to deduce that the upward propagation velocity of the current wave is much larger near the ground (of the order of 2 to 2.5 × 108 m/s) than a few hundreds of meters or one or two kilometers above ground (of the order of 10 8 m/s).

Résumé
Les champs électromagnétiques rayonnés par les décharges orageuses ont été caractérisés en formes et amplitudes, et plus particulièrement les processus rayonnant jusqu'à quelques dizaines de MHz, à savoir les arcs-en-retour, les décharges intranuages et certains précurseurs. Les dernières mesures ont montré que les champs accompagnant les décharges, qu'elles soient naturelles ou déclenchées, présentent toutes de larges variations submicrosecondes quand l'atténuation de l'onde de sol est minimale. Dans le cas des éclairs déclenchés, nous avons pu corréler les transitions submicrosecondes du champ électromagnétique rayonné à proximité de la décharge à celles du courant lui-même. De cette corrélation, nous pouvons en déduire que la vitesse de propagation de l'onde de courant le long du canal est beaucoup plus grande à sa base (de l'ordre de 2 à 2,5 × 108 m/s) qu'à plusieurs centaines de mètres ou un ou deux kilomètres au-dessus du sol (de l'ordre de 108 m/s).

PACS
9260P - Atmospheric electricity.

Key words
electromagnetic wave absorption -- electromagnetic wave propagation -- lightning -- atmosphere -- electromagnetic fields -- lightning discharges -- return strokes -- intracloud discharges -- submicrosecond transitions -- ground wave attenuation -- stroke impact point -- propagation velocity