Ionosfera - net astronomice de ucraina - Ucraina rețea astronomice

strat ionizat atmosferă planetară, în care electronii liberi și ioni cu energie scăzută se află sub influența directă a câmpurilor gravitaționale și magnetice ale planetei.

ionosfera Pamantului se afla la altitudini de la 50 la 600 km, cu toate că grosimea variază semnificativ în funcție de momentul zilei, anotimp și activitatea solară. Datorită ionosfera devine posibilă comunicarea între radio de diferite puncte de pe Pământ. Ionosferă apare ca rezultat al expunerii la radiații ultraviolete și raze X constă dintr-un amestec de atomi de gaz neutre și molecule (în N2, în principal azot și oxigen O 2), și o plasmă cvasi neutră (numărul de particule încărcate negativ numai aproximativ egal cu numărul de încărcat pozitiv). Gradul de ionizare devine importantă deja la o altitudine de 60 de kilometri și constant crește cu distanța de Pământ. Există patru straturi cu caracteristici diferite, în scopul de a crește înălțimea straturilor este numit D, E, F1 și F2 și se disting în funcție de densitatea de particule încărcate N. Layer D, situat la o înălțime între 50 - 90 km, are o densitate mică de electroni. Partea principală a ionosferă cuprinde straturi E și F1 (90 - 230 km).

Straturile ionosferei și propagarea undelor scurte în funcție de frecvența și momentul zilei, din cauza ionosfera devine posibila conexiune radio, între diferite puncte din lume

În regiunea D (60-90 km), concentrația particulelor încărcate este Nmax

10²-10³ cm -3 - o regiune de ionizare slab. Contribuția principală la ionizarea a zonei face ca razele X ale soarelui. De asemenea, un mic rol de surse suplimentare de ionizare slabe: meteoriți arsuri la altitudini de 60-100 km, raze cosmice și particule energetice magnetosferei (înregistrate în stratul magnetic în timpul furtunilor).

Layer D se caracterizează printr-o scădere bruscă a gradului de ionizare în timpul nopții.

Regiunea E (90-120 km), caracterizate prin densități plasmatice la Nmax

10 cm -3. In acest strat, concentrația de electroni observată o creștere în timpul zilei, deoarece sursa de ionizare principala este solar val scurt radiatii, mai mult decât atât, recombinarea ionilor din acest strat merge foarte repede și densitatea noapte ion poate scădea la 10³ cm-3. Acest proces contracarează difuzia taxelor din regiunea F, de mai sus, în care concentrația ionilor este relativ mare, iar sursele de noapte de ionizare (geocorona radiații solare, meteoriți, raze cosmice și altele.).

Sporadic apare la 100-110 strat ES km altitudine, este foarte subțire (0,5-1 km), dar dens. O caracteristică a acestui sub-strat este o mare densitate de electroni (ne

10 cm -3), care au o influență semnificativă asupra mediului de propagare și de unde radio chiar scurte reflectate din zona ionosferei.

Strat E datorită concentrației relativ mare de purtatori de sarcina joaca un rol important în răspândirea undelor medii și scurte.

Zona F este acum întreaga ionosfera de mai sus 130-140 km. ionobrazovaniya maximă atinsă la altitudini de 150-200 km. Cu toate acestea, datorită difuziei și un relativ lung ionii plasmei formate sunt longevitatea distribuite în sus și în jos de cea mai mare regiune. Din acest motiv, concentrația maximă de electroni și ioni în regiunea F situat la inaltimi de 250-400 km.

În timpul zilei, de asemenea, am observat formarea unui „pas“ în distribuția densității de electroni, cauzate de radiațiile ultraviolete puternice solare. Zona a zonei etapa numită F1 (150-200 km). Aceasta afectează în mod semnificativ propagarea undelor radio scurte.

Deasupra situată parte cloya F este stratul F2. Aici, densitatea de particule incarcate este maxim - N

10 5 10 6 cm -3. La altitudini mari predomină ionii de oxigen mai ușoare (până la altitudini de 400-1000 km), și chiar mai mare - ionii de hidrogen (protoni), în cantități mici - ioni de heliu.

straturile atmosferice și ionosferici

Modelarea ionosfera. Modelul ionosferice este o distribuție a valorilor caracteristice plasmatice în funcție de locația geografică, altitudinea, zi a anului, precum și activitatea solară și geomagnetice. Pentru sarcinile Geofizica, stare de plasmă ionosferei poate fi descrisă de patru parametri de bază: densitatea de electroni, cu temperaturi de electroni și ioni și, datorită prezenței mai multor tipuri de ioni, compoziția ionică. Propagarea undelor radio, de exemplu, depinde exclusiv de distribuția densității de electroni.

O metodă eficientă de modelare ionosfera, este o tehnică așa-numita asimilare a datelor. Esența acestei metode constă în ajustarea modelului fizic al ionosferei, folosind datele experimentale obținute operaționale. Modelul obișnuit al ionosferei, bazat pe fizica proceselor, nu pot acoperi întreaga gamă de factori care afectează starea de plasmă. Acest lucru se datorează faptului că unele dintre valorile necesare sunt dificil de măsurat experimental (viteza vântului Termosferei la o altitudine care trece prin atmosfera de razele cosmice și altele.). Mai mult decât atât, chiar și influența factorilor de bine studiat, cum ar fi activitatea solara, este dificil de prezis.

Ionogram - dependența densității plasmei (măsurată prin frecvența critică) a înălțimii deasupra Pământului

Istoria studiului. În 1901, Guglielmo Marconi a primit semnalul radio transatlantic folosind o antenă de 152 de metri în St Johns Newfoundland (acum un teritoriu al Canadei). Stația de emisie din Cornwall, Anglia folosit un foarte puternic (o sută de ori mai puternic decât orice, care a existat la momentul respectiv) emițător emite unde radio la o frecvență de aproximativ 500 kHz. Mesajul, care a avut Marconi a constat din trei puncte: desemnarea codului Morse pentru limba engleză litere S. Înainte de semnalul a ajuns la Terra Nova, este reflectată de două ori din ionosferă. În ciuda tuturor îndoielilor și zvonuri, care au cauzat Marconi experiment el a repetat cu succes un an mai târziu, luând semnalul în Golful Gleys, Nova Scotia, Canada.

Fizicianul englez Oliver Hevisayd a propus existența unui strat ionizat în atmosferă în 1902. Teoria lui include abilitatea de a semnala propagarea în jurul Pământului, în ciuda curburii sale. Indiferent de experimente Heaviside cu privire la recepția de la distanță a undelor scurte de peste Atlantic între Europa și America a petrecut inginerului electrician american Arthur Kennelly. Ei au sugerat că undeva există o atmosferă ionizat în jurul stratului pământ capabil să reflecte undele radio. El a fost numit strat Heaviside - Kennelly, și apoi - ionosferă. Poate că aceasta este presupunerea Heaviside și Kennelly, împreună cu radiația de drept corpuluinegru de ieșire de la Max Planck, a contribuit la dezvoltarea rapidă a astronomiei radio în 1932 (precum și a servit ca punct de plecare pentru crearea de sisteme de receptor de înaltă frecvență, cum ar fi - Emițător).

În ultimii ani, condițiile pentru a descrie atmosfera, cum ar fi „stratosferă“ și „troposferă“ toate ferm încorporat în lexiconul comunității științifice. Termenul „ionosferei“ cu privire la domeniul de ionizare atmosferică ridicată și o cale liberă medie mare de particule incarcate par a fi potrivite pentru acest interval.

În 1947, Edward V. Appleton a primit Premiul Nobel pentru fizică pentru confirmarea existenței ionosferei în 1927, cu textul „pentru studierea fizica a atmosferei superioare în special pentru descoperirea așa-numitul strat Appleton“.

Lloyd Berkner a fost primul, care a măsurat mai întâi înălțimea și densitatea ionosferei, care, fără îndoială, a contribuit la teoria propagare a undelor radio scurte. Moris Uilks și Dzhon Retkliff propagarea undelor radio de foarte mult timp în ionosferă. Vitali Ginzburg a dezvoltat teoria de propagare a undelor electromagnetice în plasmă, în special, în ionosferă.

In anul 1962 a fost lansat canadian Alouette-1 satelit pentru a studia ionosfera. După succesul său la fel de bine să măsoare și să studieze ionosfera au fost trimise Alouette-2 în 1965 și doi sateliți ISIS în 1969 și 1971.