jonosfera
 
Encyklopedia
jonosfera
[gr.],
warstwa atmosfery ziemskiej, położona na wys. 70–1000 km, w której występuje duża liczba swobodnych elektronów i jonów.
Jonizacja zachodzi gł. pod wpływem promieniowania słonecznego (nadfioletowego i rentgenowskiego), a także promieniowania kosmicznego. Jony powstające w jonosferze to gł.: O+, NO+, N+. Koncentracja elektronów i jonów w j. zależy od przebiegu procesów jonizacji i rekombinacji jonów, zaś wydajność tych procesów — od natężenia i długości fali promieniowania wywołującego jonizację, od składu chem. i gęstości powietrza (zmieniających się z wysokością), pory doby, roku i od  aktywności słonecznej. W jonosferze rozróżnia się warstwy (o różnej koncentracji elektronów i jonów): D, E i F, przy czym warstwę F można podzielić na podwarstwy: F1 i F2, rozróżnialne jedynie w dzień (w nocy nakładają się na siebie). Warstwa D (sięgająca do wys. 90 km) istnieje tylko w ciągu dnia i odznacza się obecnością jonów ujemnych, które nie występują w pozostałych warstwach; warstwy: E (wys. 90–140 km), F1 (wys. 140–250 km) i F2 (powyżej 250 km) składają się gł. z jonów dodatnich, swobodnych elektronów i obojętnych cząsteczek (warstwa F1 występuje tylko w dzień). Warstwa F2 odznacza się największą ze wszystkich warstw koncentracją elektronów i odgrywa istotną rolę w rozchodzeniu się fal radiowych, które w jonosferze ulegają załamaniu, odbiciu, pochłanianiu i polaryzacji. Odbicie fal radiowych od j., dzięki któremu można je przesyłać na duże odległości, jest związane z obecnością w niej swobodnych elektronów; fale dłuższe ulegają odbiciu już od niżej leżących warstw, o mniejszej koncentracji elektronów; warstwy te są przepuszczalne dla fal krótszych, które odbijają się dopiero od warstw wyższych o większej koncentracji elektronów. Częste zmiany składu jonosfery powodują zakłócenia w łączności radiowej (np. zanik fal określonej częst.). J. — warstwa o wysokiej przewodności elektr., stanowi część globalnego obwodu elektr. związanego z działalnością burzową w atmosferze. Dzięki pochłanianiu przez j. promieniowania nadfioletowego na powierzchni Ziemi istnieją warunki do życia. Badaniem j. zajmuje się aeronomia.
Istnienie przewodzącej elektryczność warstwy atmosfery zakładał już 1839 C.F. Gauss, tłumacząc w ten sposób fluktuacje ziemskiego pola magnetycznego. W 1902 Amerykanin A.E. Kennelly i Brytyjczyk O. Heaviside na występowaniu odbijającej fale radiowe warstwy przewodzącej w górnych rejonach atmosfery (nazwano ją wówczas warstwą Kennelly’ego–Heaviside’a) oparli wyjaśnienie mechanizmu przeprowadzonej 1901 przez G. Marconiego transmisji krótkofalowych sygnałów radiowych przez Atlantyk. Ostatecznie istnienie j. potwierdził 1925 E.V. Appleton dzięki badaniom nad rozchodzeniem się fal radiowych. W latach 20. XX w. rozpoczęto systematyczne badania j. za pomocą fal radiowych, po II wojnie świat. zaczęto wykorzystywać w tym celu rakiety, umieszczając na nich aparaturę pomiarową, obecnie stosuje się sztuczne satelity.
Przeglądaj encyklopedię
Przeglądaj tabele i zestawienia
Przeglądaj ilustracje i multimedia