电离层、磁气圈
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电离层、磁气圈的地区地球的大气带电粒子的数量离子和电子——足够大的影响传播的无线电波。带电粒子是由外星的作用辐射(主要从太阳在中性原子分子的空气。电离层的高度开始地表50公里(30英里),但它是最明显的和重要的超过80公里(50英里)。电离层的上游地区,开始几百公里以上地球表面和扩展数万公里进入太空,是磁层,地区带电粒子的行为强烈的影响磁场地球和太阳。在磁气圈的下部与电离层的壮观的显示极光北欧化工和南极光发生。磁气圈也包含了范艾伦辐射带,高度活跃的质子和电子的两极之间来回旅行地球的磁场。
本文描述了层电离层和这些电离机制层创建和修改。还介绍了磁气圈的特点,特别是体现在极光和范艾伦辐射带。
电离层
发现电离层
的发现电离层持续了近一个世纪。早在1839年,德国数学家卡尔•弗里德里希•高斯推测的导电区域大气可以解释观察到的地球磁场的变化。进行区域被其他视图的概念,特别是1902年由美国工程师阿瑟·e·肯内利和英国物理学家奥利弗亥维赛解释的传播无线电信号在地球表面的曲线确定的证据是1925年获得的。多年的离子丰富的地区被称为e电离层。
介绍了“电离层”这个名字第一次在1920年代,并于1950年正式定义的一个委员会无线电工程师学会“地球的上层大气的存在,离子和电子的数量足以影响的传播无线电波”。大部分的早期研究电离层是由无线电工程师和刺激的需要定义影响远程无线电通信的因素。随后的研究都集中在电离层的理解环境为地球轨道卫星在军事领域,弹道导弹飞行。科学知识的电离层有了惊人的增长,由于从spacecraft-borne仪器和源源不断的数据增强通过测量相关的原子和分子过程在实验室。
层的电离层
从历史上看,电离层被认为是由许多相对不同的层所确定的信D,E,F。F F层随后分为区域1和F2。现在知道所有这些层都不是特别明显,但最初的命名方案仍然存在。
看来,爱德华·v·阿普尔顿在早期的先驱无线电探测电离层,负责命名法。阿普尔顿是习惯使用的象征E来描述电场波的反射从第一层的电离层的研究。后来他发现了一个二层在更高的高度和使用符号F反射波。怀疑在海拔较低的一层,他采用了额外的象征D。,相关的信件被层本身而不是字段的反射波。现在知道电子密度增加从D地区或多或少与高度统一,达到最大的F2地区。尽管不同层次的术语用来描述电离层仍在广泛使用,定义已经进化到反映提高底层物理和化学的理解。
D地区
电离层D地区最低的地区,海拔约70 90公里(40到55英里)。不同于E和F D地区地区,其自由电子在夜间几乎完全消失,因为他们重组氧气氧离子形成电中性分子。在这个时候,无线电波通过上面的强烈反映E和F层。白天的一些反射可以获得D区域,但无线电波的强度降低;这是明显减少的原因在白天电台广播的范围。在其上边界与E D区域合并区域。
E地区
E地区也被称为E电离层,命名为美国电气工程师阿瑟·e·肯内利和英国物理学家奥利弗亥维赛在1902年。它扩展了从海拔90公里(60英里)约160公里(100英里)。与D的地区电离E地区仍然是晚上,虽然大大减少。E地区负责所涉及的倒影古格里莫·马可尼在1902年的原始跨大西洋的无线电通信。电离密度通常是105不过,电子在白天每立方厘米断断续续的补丁的强电离有时观察。
F区
F地区向上延伸约160公里(100英里)的高度。这个地区有最大的自由电子的浓度。尽管它的电离度坚持整夜几乎没有变化,但有一个离子分布的变化。白天,两层可以区分:被称为一个小层F1和上面更高度电离的主要层称为F2。晚上他们在水平的合并F2层,它也被称为电离层。这个区域反映出无线电波频率约35兆赫;确切的价值取决于数量的电子浓度峰值,通常106电子每立方厘米,虽然大的变化造成的太阳黑子周期。