Статьи
Ионосфера
01.09.2018
Ионосфера (от слова «ионы») - верхняя часть атмосферы Земли, расположенная выше 50 км, сильно ионизированная из-за излучения космическими лучами, исходящими от Солнца. Состав ионосферы - это смесь газов нейтральных атомов и молекул (большей частью кислорода О2 и азота N2) в сочетании с квазинейтральной плазмой. Степень ионизации существенно увеличивается с высоты 60 километров. Вследствие наблюдений было установлено, что ионосфера постоянно изменяется. Содержание в единице объема электронов и ионов в ионосфере по высоте распределяется неравномерно, поэтому ионосфера разделяется на слои D, Е и F , которые не имеют четко обозначенных границ. Их расположение и насыщенность постоянно изменяются в течение суток, сезона и одиннадцатилетнего солнечного цикла. В ионосфере наблюдается рост температуры и электронной концентрации до слоя F. В верхней части слоя F рост температуры замедляется, а электронная концентрация уменьшается постепенно до высот 15 - 20 тысяч километров (до плазмопаузы), а потом резко падает в межпланетной среде. 
Слой D находится на высотах от 60 до 90 км, это область слабой ионизации. На ионизацию здесь влияет, в основном, рентгеновское излучение Солнца, а также дополнительные слабые источники ионизации: космические лучи, метеориты. Для слоя D характерно резкое снижение степени ионизации ночью.
Антенны. Распространение радиоволн. Ионосфера
Слой Е находится на высотах от 90 - 120 км, характеризуется большими плотностями плазмы. Основной источник ионизации – это солнечная коротковолновая радиация, поэтому в дневное время происходит рост концентрации электронов, а в ночное – падает. Так как в слое E существует высокая концентрация свободных носителей, то он имеет большое значение в распределении средневолнового и коротковолнового излучения.
Слой F располагается выше 130 - 140 км. Максимальное ионообразование происходит на высотах 150 - 200 км. Образовавшаяся плазма вследствие диффузии переносится вверх и вниз из области максимума, поэтому наибольшая концентрация электронов и ионов сосредоточена на уровне 250 - 400 км над уровнем моря. На высотах от 400 до 1000 км наибольшая концентрация лёгких ионов кислорода, а ещё выше — ионов водорода (протонов) и в небольших количествах ионов гелия. Слой F характеризуется способностью отражать радиоволны, что дает возможность передавать радиосигналы коротковолнового диапазона на большие расстояния. Ионный состав слоя F определяется солнечной активностью, но это не влияет на стабильность отражения электромагнитных волн с частотой меньше 10 МГц.
Ионосфера не является препятствием, которое не пропускает ультрафиолетовые лучи, она сама формируется с помощью этих лучей, так как ультрафиолетовое излучение является одной из причин ионизации. При процессе ионизации основная часть ультрафиолета поглощается, а остальная часть не представляет опасности для всего живого на Земле. В ионосфере появляются предвестники землетрясений. Это сложное сочетание явлений электромагнитной природы, которые регистрируются при помощи специальных приборов. Под влиянием возмущений из космоса в ионосфере возникают различные сияния, одно из них - северное сияние. Это очень красивое зрелище. Северное сияние возникают под воздействием бомбардировки заряженными частицами верхних слоёв ионосферы, которые движутся к Земле из космического пространства.
Похожие материалы: