Jonosfera
Z Wikipedii
Jonosfera - warstwa atmosfery występująca powyżej 50-60 km nad powierzchnią Ziemi (do wysokości 1000 km).
Zawiera duże ilości plazmy powstającej na skutek jonizacji cząsteczek gazów obecnych w atmosferze pod wpływem promieniowania kosmicznego oraz nadfioletowego promieniowania słonecznego. W jonosferze następuje załamywanie, odbijanie, pochłanianie i polaryzacja fal radiowych. Zaburzenia w jonosferze wywołują zakłócenia w łączności radiowej.
Spis treści |
[edytuj] Warstwy jonosfery
Wraz z wysokością zmieniają się czynniki jonizacyjne oraz skład chemiczny i gęstość gazu atmosferycznego, dlatego też w jonosferze wyróżnić można kilka warstw różniących się zawartością elektronów w jednostce objętości.
[edytuj] Warstwa D
Najniżej położona warstwa jonosfery, rozciągająca się na wysokości 60-90 km, z maksimum gęstości na wysokości około 75 km. Warstwa ta powstaje na skutek fotojonizacji tlenku azotu(II) (NO) przez promieniowanie ultrafioletowe o długości fali 121,5 nm. Dodatkowo, gdy Słońce ma dużą aktywność (z ponad 50 plamami słonecznymi) twarde promieniowanie X (o długości fali poniżej 1 nm) jonizuje składniki powietrza (N2, O2). Gęstość elektronowa jest względnie niska i wynosi od 2∙108/m³ do 7∙108/m³ (największa jest w południe). Po zachodzie słońca warstwa znacznie się zmniejsza i istnieje tylko dzięki obecności galaktycznego promieniowania kosmicznego. Niska wartość jonizacji powoduje, że warstwa ta nie odbija fal radiowych. Warstwa D jest głównie odpowiedzialna za absorpcję fal krótkich, szczególnie poniżej 10 MHz, z coraz mniejszym pochłanianiem przy wzroście częstotliwości. Absorpcja jest niewielka w nocy i największa około południa. Typowym przykładem działania warstwy D jest zanik odbioru dalekich radiowych stacji średniofalowych w ciągu dnia.
[edytuj] Warstwa E
Warstwa ta położona jest na wysokości od 90 do 120 km i charakteryzuje ją maksymalna gęstość elektronowa od 4∙1010/m³ do 1,2∙1011/m³. Jonizację powoduje tutaj miękkie promieniowanie X (1-10 nm) i daleki ultrafiolet promieniowania słonecznego - jonizacji ulegają cząsteczki tlenu. Warstwa ta odbija jedynie fale radiowe o częstotliwości mniejszej niż około 10 MHz. Jej negatywny wpływ na częstotliwości powyżej 10 MHz wynika z częściowego pochłaniania krótszych fal w tej warstwie. W nocy wskutek braku obecności źródła jonizacji warstwa E zaczyna zanikać.
[edytuj] Warstwa ES
Warstwa sporadyczna ES występuje w warstwie E w postaci małych "obłoków" o dużej jonizacji, które mogą odbijać fale radiowe o częstotliwościach z zakresu 25–225 MHz. Jej powstawanie nie zostało dotychczas bliżej wyjaśnione. Warstwa ta często przemieszcza się z prędkością kilkuset km/godz. w kierunku zachodnim. Czas jej trwania może wynosić od kilku minut do kilkunastu godzin. Odgrywa ona dużą rolę w amatorskich łącznościach w górnych zakresach krótkofalowych oraz UKF i umożliwia nawiązywanie łączności na odległości powyżej 1000 km. Może też powodować zakłócenia w odbiorze stacji radiofonicznych UKF-FM w wyniku krótkotrwałego odbioru kilku stacji z różnych krajów na tej samej częstotliwości.
Nie stwierdzono wyraźnej korelacji częstości pojawiania się warstwy sporadycznej ES z aktywnością słoneczną, natomiast obserwacje wskazują, że jest to zjawisko sezonowe. Najczęściej występuje w miesiącach letnich w godzinach 10-24, a najrzadziej zimą.
[edytuj] Warstwa F
Warstwa ta występuje na wysokości od 120 do 400 km, gdzie promieniowanie ultrafioletowe Słońca z zakresu 10-100 nm jonizuje tlen atomowy (O). Warstwa F ma duże znaczenie w propagacji fal radiowych i umożliwia dalekie łączności w paśmie fal krótkich.
W ciągu dnia wyróżnia się w niej dwie warstwy o różnej gęstości elektronowej nazwane F1 i F2. Warstwa F1 w mniejszym stopniu zależy od pory roku, ale podobnie jak warstwa E zanika po zachodzie słońca. Warstwa F2, choć ma znaczną nieregularność gęstości elektronowej, jest trwała i w nocy nie zanika. Zmienia się jedynie wysokość jej położenia, a także maleje gęstość elektronowa. Maksymalna gęstość elektronowa warstwy F1 jest rzędu 4∙1011/m³ i ma mniejsze znaczenie dla propagacji fal radiowych niż F2, której gęstość elektronowa dochodzi do 2∙1012/m³.
