ИОНОСФЕРА

Ионосфера - сильно ионизированные, т.е. содержащие большое число электронов и ионов, слои атмосферы. Ионизация атмосферы вызывается воздействием Солнца, главным образом его ультрафиолетовым излучением. Степень ионизации меняется с высотой не монотонно: с ростом высоты ионизация сначала повышается, затем, достигнув некоторого максимума, начинает уменьшаться, после чего, достигнув минимального значения, снова увеличивается, достигает максимума и т.д. Ионосферу можно считать состоящей из нескольких отдельных ионизированных слоев. На большой высоте, где ультрафиолетовое излучение Солнца еще не ослаблено поглощением в атмосфере, лежит сильно ионизированный слой, а ниже - более слабо ионизированные слои.

Ионосфера играет существенную роль при распространении радиоволн, особенно средне- и коротковолнового диапазонов. В результате преломлении радиоволн в ионосфере в отдельных ее слоях происходит сильное искривление путей их распространения, так что волны, не достигшие той высоты, на которой находится максимум ионизации данного слоя, настолько изменяют направление, что снова возвращаются к поверхности Земли. При этом слои ионосферы, лежащие на разной высоте, неодинаково влияют на распространение волн различной длины.

Самый нижний слой ионосферы - слой D - лежит на высоте примерно 60-90 км над Землей. Днем концентрация электронов в нем достигает около 1·103 электронов в 1см3 (ночью этот слой исчезает). Слой D играет существенную роль, главным образом, при распространении длинных волн, вызывая заметное их поглощение, обусловленное частными соударениями электронов с молекулами атмосферы, плотность которой на высотах этого слоя еще значительна.

Следующий слой E, расположенный на высоте 100-120 км (концентрация электронов 1·103 в 1см3), влияет на распространение средних волн, вызывая их преломление и заставляя их следовать за кривизной Земли. В дневные часы, когда ионизация выше, слой E иногда влияет и на распространение коротких волн.

Примерно на высоте слоя E нерегулярно появляется и исчезает более сильно ионизированный слой, названный спорадическим слоем Es (он был обнаружен М.Л.Бонч-Бруевичем в 1934 г.). Ионизация слоя может достигать таких больших значений, что он вызывает отражение не только коротких, но и ультракоротких (метровых) волн.

Выше слоя E лежит еще более сильно ионизированная область, имеющая максимумы ионизации на высотах 180-220 км (слой F1) и 200-500 км (слой F2). Первый максимум (слой F1) отчетливо наблюдается только днем в летние месяцы, концентрация электронов в нем достигает 5·105 на 1см3. Максимальная концентрация электронов в слое F2 составляет примерно 2·106 на 1см3. Короткие волны, достигнув этих слоев, преломляются в них и снова возвращаются на Землю, часто на очень большом расстоянии от передающей радиостанции. Поскольку коэффициент преломления в ионосфере уменьшается с увеличением частоты волн (укорочением волны), ультракороткие волны не испытывают в ионосфере заметного преломления. Только лежащие в длинноволновой части этого диапазона волны (6-10 м) заметно преломляются в ионосфере при наличии сильной ионизации, например в спорадическом слое Es.

Поскольку ионизация атмосферы вызывается воздействием Солнца, то степень ионизации и высота, на которой лежат ее максимумы, для различных слоев ионосферы существенно зависят от времени суток и года, а также от уровня солнечной активности. Наиболее сильна эта зависимость для слоя F2, определяющего условия распространения коротких волн; вследствие этого особенно сильно изменяются в течение суток и в течение года условия дальнего приема коротких волн.

Для исследования состояния ионосферы используются специальные установки - ионосферные станции.

Литература:

  1. Н.М.Изюмов, Д.П.Линде, "ОСНОВЫ РАДИОТЕХНИКИ"; Глава 7:
    РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН

См. также:
ВСЕГДА ВЫРУЧИТ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО от одной батарейки!

Вы не останетесь без связи в самый нужный момент - в качестве источника энергии выступит обычная батарейка типа АА...

Удобная почтовая доставка не только по России...

 
Более 3000 типов оригинальных аккумуляторов...

...для смартфонов и мобильных телефонов LG, Samsung, Motorola, Nokia, Sony Ericsson и др.

Доставка почтой, курьером...

webmaster@radio-1895.ru