Часто говоря про нашу великолепную Землю и ее атмосферу. Мы обычно слышим лишь о таких терминах как: озоновый слой, тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера, экзосфера.
Но часто мы забываем о таком важном слое, как ионосфера. Ионосфера – это области атмосферы планеты лежащий с мезосферы по термосферу. Этот слой земли крайне ионизирован вследствие облучения космическими лучами.
Состав ионосферы:
Ионосфера состоит из смеси газа нейтральных атомов и молекул (в основном азота N2 и кислорода О2) и квазинейтральной плазмы (число отрицательно заряженных частиц лишь примерно равно числу положительно заряженных). Степень ионизации становится существенной уже на высоте 60 километров.
Как образуется ионосфера:
Рентгеновские лучи и ультрафиолетовый (УФ) "свет" Солнца постоянно сталкиваются с молекулами и атомами газа в верхних слоях атмосферы Земли. Некоторые из этих столкновений выбивают электроны из атомов и молекул, создавая электрически заряженные ионы (атомы или молекулы с отсутствующими электронами) и свободные электроны. Ионизированние атмосферы зависит также от времени суток, днем больше заряженных частиц, чем ночью, так как без поступления достаточного количества рентгеновского и ультрафиолетового излучения заряженные частицы становятся нейтральными.
Строение ионосферы:
Существует три основные области ионосферы, называемые слоем D, слоем E и слоем F. Эти регионы не имеют четких границ, и высоты, на которых они возникают, варьируются в течение дня и от сезона к сезону. Область D является самой низкой, начинающейся примерно в 60 или 70 км (37 или 43 мили) над землей и простирающейся вверх примерно до 90 км (56 миль). Следующим выше находится регион E, начинающийся примерно на 90 или 100 км (56 или 62 мили) и простирающийся до 120 или 150 км (75 или 93 мили). Самая верхняя часть ионосферы, область F, начинается примерно на 150 км (93 мили) и простирается далеко вверх, иногда достигая 500 км (311 миль) над поверхностью нашей родной планеты.
Области ионосферы не считаются отдельными слоями, такими как более знакомые тропосфера и стратосфера. Вместо этого они представляют собой ионизированные области, встроенные в стандартные слои атмосферы. Область D обычно образуется в верхней части мезосферы (50—90 км), в то время как область E обычно появляется в нижней термосфере (90-150) а область F находится в верхних слоях термосферы (150-400 км).
Значение ионосферы (польза и вред)
Области ионосферы могут поглощать или гасить радиосигналы, или они могут искривлять радиоволны, а также отражать сигналы, как описано выше. Конкретное поведение зависит как от частоты радиосигнала, так и от характеристик соответствующей области ионосферы. Поскольку спутники Глобальной системы позиционирования (GPS) используют радиосигналы для определения местоположения, точность GPS может быть серьезно снижена, когда эти сигналы искажаются при прохождении через области ионосферы. Аналогичным образом, некоторые радиосвязи могут быть нарушены, если используется частота, которую слой ионосферы полностью гасит или поглощает, что приводит к ослаблению сигнала или даже полной потере связи. Ученые постоянно измеряют и создают компьютерные модели постоянно меняющейся ионосферы, чтобы люди, отвечающие за радиосвязь, могли предвидеть сбои.
5 необычных фактов:
1. Ионосфера светится
Свечение воздуха -это то, что мы называем яркими полосами света, исходящими из верхних слоев атмосферы Земли. Такое событие происходит, когда атомы и молекулы в верхних слоях атмосферы, заряженные солнечным светом, излучают свет, чтобы сбросить свою избыточную энергию.
2. Земная погода влияет на ионосферу
Сильные природные воздушные явления, например, ураганы или крупные по размеру грозы, могут создавать волны давления, поднимающиеся в ионосферу и меняющею ее.
3. Ионосфера - место, где атмосфера Земли встречается с космосом.
Ионосфера простирается прямо на краю космоса. Наряду с нейтральной верхней атмосферой ионосфера образует границу между нижней атмосферой Земли, где мы живем и дышим, и космическим вакуумом.
4. Дом для спутников
Именно на этой высоте летает большинство наших спутников. Граница полноценного космоса начинается именно на той высоте где летает большинство аппаратов и наших спутников. Резки всплески ионосферы могут повлиять на срок службы спутников
5. Помехи
Ионосфера также играет определенную роль в наших повседневных системах связи и навигации. Сигналы радио и GPS проходят через этот слой атмосферы или зависят от отскока от ионосферы, чтобы достичь места назначения. В обоих случаях изменения плотности и состава ионосферы могут нарушить эти сигналы. Поэтому не обижайтесь на свой навигатор, если он не точно показывает! Знайте, во всем виновата ионосфера!
Спасибо за прочтение!
#атмосфера #космос #ионосфера #астрономия #полярное сияние