Die Ionosphäre ist ein Teil der oberen Atmosphäre, von ungefähr 85 km zu 600 km Höhe, Teile des mesosphere, der Thermosphäre und exosphere, bemerkenswert umfassend, weil es durch die Sonnenstrahlung ionisiert wird. Es spielt eine wichtige Rolle in der atmosphärischen Elektrizität und bildet den inneren Rand des magnetosphere. Es hat praktische Wichtigkeit, weil, unter anderen Funktionen, es Radiofortpflanzung zu entfernten Plätzen auf der Erde beeinflusst.

Geophysik

Die Ionosphäre ist eine Schale von Elektronen und elektrisch beladenen Atomen und Molekülen, der die Erde umgibt, sich von einer Höhe von ungefähr 50 km zu mehr als 1000 km streckend. Es schuldet seine Existenz in erster Linie zur Ultraviolettstrahlung von der Sonne.

Der niedrigste Teil der Atmosphäre der Erde, die Troposphäre streckt sich von der Oberfläche bis ungefähr aus. Oben 10 ist km die Stratosphäre, die vom mesosphere gefolgt ist. In der Stratosphäre schafft eingehende Sonnenstrahlung die Ozon-Schicht. An Höhen von obengenannten, in der Thermosphäre, ist die Atmosphäre so dünn, dass freie Elektronen seit kurzen Zeitspannen bestehen können, bevor sie durch ein nahe gelegenes positives Ion gewonnen werden. Die Zahl dieser freien Elektronen ist genügend, um Radiofortpflanzung zu betreffen. Dieser Teil der Atmosphäre wird ionisiert und enthält ein Plasma, das die Ionosphäre genannt wird. In einem Plasma werden die negativen freien Elektronen und die positiven Ionen von einander durch die elektromagnetische Kraft angezogen, aber sie sind zu energisch, um befestigt zusammen in einem elektrisch neutralen Molekül zu bleiben.

Ultraviolett (UV), Röntgenstrahl und kürzere Wellenlängen der Sonnenstrahlung zerfallen in Ionen, da Fotonen an diesen Frequenzen genügend Energie enthalten, ein Elektron von einem neutralen Gasatom oder Molekül nach der Absorption zu entfernen. In diesem Prozess erhält das leichte Elektron eine hohe Geschwindigkeit, so dass die Temperatur des geschaffenen elektronischen Benzins (der Ordnung des Tausends K) viel höher ist als dasjenige von Ionen und neutrals. Der Rückprozess zur Ionisation ist Wiederkombination, in der ein freies Elektron durch ein positives Ion "gewonnen" wird, kommt spontan vor. Das verursacht die Emission eines Fotons, das die auf die Wiederkombination erzeugte Energie wegträgt. Als Gasdichte an niedrigeren Höhen zunimmt, herrscht der Wiederkombinationsprozess vor, da die Gasmoleküle und Ionen zusammen näher sind. Das Gleichgewicht zwischen diesen zwei Prozessen bestimmt die Menge der Ionisationsgegenwart.

Ionisation hängt in erster Linie von der Sonne und seiner Tätigkeit ab. Der Betrag der Ionisation in der Ionosphäre ändert sich außerordentlich mit dem Betrag der von der Sonne erhaltenen Radiation. So gibt es einen täglichen (Zeit des Tages) Wirkung und eine Saisonwirkung. Die lokale Winterhalbkugel wird weg von der Sonne geneigt, so gibt es weniger erhaltene Sonnenstrahlung. Die Tätigkeit der Sonne wird mit dem Sonnenfleck-Zyklus mit mehr Radiation vereinigt, die mit mehr Sonnenflecken vorkommt. Radiation erhalten ändert sich auch mit der geografischen Position (polar, auroral Zonen, Mitte Breiten und äquatoriale Gebiete). Es gibt auch Mechanismen, die die Ionosphäre stören und die Ionisation vermindern. Es gibt Störungen wie Sonnenaufflackern und die verbundene Ausgabe von beladenen Partikeln in den Sonnenwind, der die Erde erreicht und mit seinem geomagnetic Feld aufeinander wirkt.

Die ionosphärischen Schichten

Nachts ist die F Schicht die einzige Schicht der bedeutenden Ionisationsgegenwart, während die Ionisation im E und den D Schichten äußerst niedrig ist. Während des Tages werden der D und die E Schichten viel schwerer ionisiert, wie die F Schicht tut, die ein zusätzliches, schwächeres Gebiet der als die F Schicht bekannten Ionisierung entwickelt. Die F Schicht dauert bei Tage und Nacht an und ist das für die Brechung von Funkwellen hauptsächlich verantwortliche Gebiet.

D Schicht

Die D Schicht ist die innerste Schicht, 60 km zu 90 km über der Oberfläche der Erde. Ionisation hier ist wegen der Wasserstoffradiation des Reihe-Alphas von Lyman an einer Wellenlänge von 121.5 Nanometern (nm), Stickstoffoxyd (NO) ionisierend. Außerdem, mit der hohen Sonnentätigkeit harte Röntgenstrahlen (Wellenlänge, O). Während der kosmischen Nachtstrahlen erzeugen einen restlichen Betrag der Ionisation. Wiederkombination ist in der D Schicht hoch, die Nettoionisationswirkung ist niedrig, aber der Verlust der Welle-Energie ist wegen häufiger Kollisionen der Elektronen (ungefähr zehn Kollisionen jede Millisekunde) groß. Infolgedessen werden HochfrequenzHFfunkwellen durch die D Schicht nicht widerspiegelt, aber ertragen Verlust der Energie darin. Das ist der Hauptgrund für die Absorption von HF Funkwellen besonders an 10 MHz und unten mit der progressiv kleineren Absorption, weil die Frequenz höher wird. Die Absorption ist nachts klein und über den Mittag am größten. Die Schicht nimmt außerordentlich nach dem Sonnenuntergang ab; ein kleiner Teil bleibt wegen galaktischer kosmischer Strahlen. Ein allgemeines Beispiel der D Schicht in der Handlung ist das Verschwinden von entfernten Sendungsband-Stationen von AM am Tage.

Während Sonnenprotonenereignisse kann Ionisation ungewöhnlich hohe Niveaus im D-Gebiet über hohe und polare Breiten erreichen. Solche sehr seltenen Ereignisse sind als Polare Kappe-Absorption (oder PCA) Ereignisse bekannt, weil die vergrößerte Ionisation bedeutsam die Absorption von Radiosignalen erhöht, die das Gebiet durchführen. Tatsächlich können Absorptionsniveaus um viele Zehnen des DB während intensiver Ereignisse zunehmen, das genug ist, um meiste (wenn nicht alle) transpolar HF Radiosignalübertragungen zu absorbieren. Solche Ereignisse normalerweise letzt weniger als 24 bis 48 Stunden.

E Schicht

Die E Schicht ist die mittlere Schicht, 90 km zu 120 km über der Oberfläche der Erde. Ionisation ist wegen des weichen Röntgenstrahls (1-10 nm) und weit ultraviolette (UV) Sonnenstrahlungsionisation von molekularem Sauerstoff (O). Normalerweise, am schiefen Vorkommen, kann diese Schicht nur Funkwellen widerspiegeln, die Frequenzen tiefer haben als ungefähr 10 MHz, und kann ein bisschen zur Absorption auf Frequenzen oben beitragen. Jedoch, während intensiver Sporadischer E Ereignisse, kann die E Schicht Frequenzen bis zu 50 MHz und höher widerspiegeln. Die vertikale Struktur der E Schicht wird in erster Linie durch die konkurrierenden Effekten der Ionisation und Wiederkombination bestimmt. Nachts verschwindet die E Schicht schnell, weil die primäre Quelle der Ionisation nicht mehr anwesend ist. Nach dem Sonnenuntergang vergrößert eine Zunahme in der Höhe des E Schicht-Maximums die Reihe, zu der Funkwellen durch das Nachdenken von der Schicht reisen können.

Dieses Gebiet ist auch bekannt als die Kennelly-Heaviside Schicht oder einfach die Schicht von Heaviside. Seine Existenz wurde 1902 unabhängig und fast gleichzeitig vom amerikanischen Elektroingenieur Arthur Edwin Kennelly (1861-1939) und dem britischen Physiker Oliver Heaviside (1850-1925) vorausgesagt. Jedoch, erst als 1924, dass seine Existenz von Edward V. Appleton entdeckt wurde.

E

Die E Schicht (E-Schicht) wird durch kleine, dünne Wolken der intensiven Ionisation charakterisiert, die Nachdenken von Funkwellen, selten bis zu 225 MHz unterstützen kann. Sporadische-E Ereignisse können seit gerade ein paar Minuten zu mehreren Stunden dauern. Sporadische E Fortpflanzung macht Radiobastler sehr aufgeregt, weil Fortpflanzungspfade, die allgemein unerreichbar sind, öffnen können. Es gibt vielfache Ursachen von sporadischen-E, die noch von Forschern verfolgt werden. Diese Fortpflanzung kommt am häufigsten während der Sommermonate vor, wenn hohe Signalpegel erreicht werden können. Die Hopser-Entfernungen sind allgemein ringsherum. Entfernungen für eine Sprung-Fortpflanzung können so nah sein wie 900 km [500 Meilen] oder bis dazu. Empfang des doppelten Sprungs ist möglich.

F Schicht

Die F Schicht oder das Gebiet, auch bekannt als die Schicht von Appleton strecken sich von ungefähr 200 km zu mehr als 500 km über der Oberfläche der Erde aus. Es ist der dichteste Punkt der Ionosphäre, die andeutet, dass Signale, die in diese Schicht eindringen, in den Raum flüchten werden. An höheren Höhen wird der Betrag von Sauerstoff-Ion-Abnahmen und leichteren Ionen wie Wasserstoff und Helium dominierend, diese Schicht ist die Deckionosphäre. Hier äußerst ultraviolett (UV, 10-100 nm) Sonnenstrahlung ionisiert Atomsauerstoff. Die F Schicht besteht aus einer Schicht nachts, aber während des Tages formt sich eine Deformierung häufig im Profil, das F etikettiert wird. Die F Schicht bleibt bei Tage und für den grössten Teil der Raumwelle-Fortpflanzung von Funkwellen verantwortliche Nacht, hohe Frequenz (HF oder Kurzwelle) Radiokommunikationen über lange Entfernungen erleichternd.

Von 1972 bis 1975 hat NASA den AEROS und AEROS B Satelliten gestartet, um das F Gebiet zu studieren.

Ionosphärisches Modell

Ein ionosphärisches Modell ist eine mathematische Beschreibung der Ionosphäre als eine Funktion der Position, Höhe, Tag des Jahres, Phase des Sonnenfleck-Zyklus und der geomagnetic Tätigkeit. Geophysikalisch kann der Staat des ionosphärischen Plasmas durch vier Rahmen beschrieben werden: Elektrondichte, Elektron und Ion-Temperatur und, seit mehreren Arten von Ionen sind gegenwärtige, ionische Zusammensetzung. Radiofortpflanzung hängt einzigartig von der Elektrondichte ab.

Modelle werden gewöhnlich als Computerprogramme ausgedrückt. Das Modell kann auf der grundlegenden Physik der Wechselwirkungen der Ionen und Elektronen mit der neutralen Atmosphäre und dem Sonnenlicht basieren, oder es kann eine statistische Beschreibung sein, die auf einer Vielzahl von Beobachtungen oder einer Kombination der Physik und Beobachtungen gestützt ist. Eines der am weitesten verwendeten Modelle ist International Reference Ionosphere (IRI) (IRI 2007), der auf Daten basiert und die vier gerade erwähnten Rahmen angibt. Der IRI ist ein internationales Projekt, das vom Komitee auf der Raumforschung (COSPAR) und der Internationalen Vereinigung der Radiowissenschaft (URSI) gesponsert ist. Die Hauptdatenquellen sind das Weltnetz von ionosondes, die starken zusammenhanglosen Streuungsradare (Jicamarca, Arecibo, Mühlstein-Hügel, Malvern, St. Santin), ISIS und Alouette Deckklopfer, und in situ Instrumenten auf mehreren Satelliten und Raketen. IRI wird jährlich aktualisiert. IRI ist im Beschreiben der Schwankung der Elektrondichte vom Boden der Ionosphäre zur Höhe der maximalen Dichte genauer als im Beschreiben des Gesamtelektroninhalts (TEC).Since 1999 dieses Modell ist "Internationaler Standard" für die Landionosphäre (normaler TS16457).

Anomalien zum "idealen" Modell

Ionograms erlauben, über die Berechnung, die wahre Gestalt der verschiedenen Schichten abzuleiten. Die nichthomogene Struktur des electron/ion-plasma erzeugt raue Echo-Spuren, gesehen vorherrschend nachts und an höheren Breiten, und während gestörter Bedingungen.

Winteranomalie

An der Mitte Breiten ist die F Schicht-Tagesion-Produktion im Sommer, wie erwartet, höher, da die Sonne mehr direkt auf der Erde scheint. Jedoch gibt es Saisonänderungen im molekularen-zu-Atom-Verhältnis der neutralen Atmosphäre, die die Sommerion-Verlust-Rate veranlassen, noch höher zu sein. Das Ergebnis besteht darin, dass die Zunahme im Sommerzeit-Verlust die Zunahme in der Sommerzeit-Produktion überwältigt, und F Gesamtionisation wirklich in den lokalen Sommermonaten niedriger ist. Diese Wirkung ist als die Winteranomalie bekannt. Die Anomalie ist immer in der Nordhemisphäre da, aber fehlt gewöhnlich in der südlichen Halbkugel während Perioden der niedrigen Sonnentätigkeit.

Äquatoriale Anomalie

Innerhalb etwa ± 20 Grade des magnetischen Äquators, ist die äquatoriale Anomalie. Es ist das Ereignis eines Trogs der konzentrierten Ionisation in der F Schicht. Die magnetischen Feldlinien der Erde sind am magnetischen Äquator horizontal. Sonnenheizung und Gezeitenschwingungen in der niedrigeren Ionosphäre bringen Plasma und über die magnetischen Feldlinien heran. Das stellt eine Platte des elektrischen Stroms im E Gebiet auf, das, mit dem horizontalen magnetischen Feld, Ionisation in die F Schicht hochtreibt, sich an ± 20 Grade vom magnetischen Äquator konzentrierend. Dieses Phänomen ist als der äquatoriale Brunnen bekannt.

Äquatorialer electrojet

Der gesonnensteuerte Weltwind läuft auf so genannten Sq (Sonnen-ruhig) aktuelles System im E Gebiet der Ionosphäre der Erde (100-130 km Höhe) hinaus. Das Ergeben aus diesem Strom ist geleiteter E-W eines elektrostatischen Feldes (Morgendämmerungshalbdunkel) in der äquatorialen Tagesseite der Ionosphäre. Am magnetischen Äquator des kurzen Bades, wo das geomagnetic Feld horizontal ist, läuft dieses elektrische Feld auf einen erhöhten östlichen aktuellen Fluss innerhalb ± 3 Grade des magnetischen Äquators, bekannt als der äquatoriale electrojet hinaus.

Ionosphärische Unruhen

Röntgenstrahlen: plötzliche ionosphärische Störungen (SID)

Wenn die Sonne aktiv ist, starke Sonnenaufflackern vorkommen können, der die sonnenbeschienene Seite der Erde mit harten Röntgenstrahlen schlagen wird. Die Röntgenstrahlen werden zum D-Gebiet eindringen, Elektronen veröffentlichend, die Absorption schnell vergrößern werden, eine Hohe Frequenz (3 - 30 MHz) Radiogedächtnislücke verursachend. Während dieser Zeit Sehr Niedrige Frequenz (3 - 30 Kilohertz) Signale werden durch die D Schicht statt der E Schicht widerspiegelt, wo die vergrößerte atmosphärische Dichte gewöhnlich die Absorption der Welle vergrößern und es so feucht machen wird. Sobald die Röntgenstrahlen, die plötzliche ionosphärische Störung (SID) oder Radiogedächtnislücke-Enden enden, weil sich die Elektronen im D-Gebiet schnell wiederverbinden und Signalkräfte zum normalen zurückkehren.

Protone: polare Kappe-Absorption (PCA)

Vereinigt mit Sonnenaufflackern ist eine Ausgabe von energiereichen Protonen. Diese Partikeln können die Erde innerhalb von 15 Minuten zu 2 Stunden des Sonnenaufflackerns schlagen. Die Protonenspirale ringsherum und unten die magnetischen Feldlinien der Erde und dringen in die Atmosphäre in der Nähe von den magnetischen Polen ein, die die Ionisation des D und der E Schichten vergrößern. PCA'S normalerweise letzt überall von ungefähr einer Stunde bis zu mehreren Tagen, mit einem Durchschnitt von ungefähr 24 bis 36 Stunden.

Stürme von Geomagnetic

Ein Geomagnetic-Sturm ist eine vorläufige intensive Störung des magnetosphere der Erde.

• Während eines Geomagnetic-Sturms wird die F Schicht nicht stabil, Bruchstück werden, und kann sogar völlig verschwinden.
• In den Nördlichen und Südlichen Pol-Gebieten der Erdaurora wird im Himmel erkennbar sein.

Blitz

Blitz kann ionosphärische Unruhen im D-Gebiet auf eine von zwei Weisen verursachen. Das erste ist durch VLF (Sehr Niedrige Frequenz) Funkwellen haben sich in den magnetosphere gestürzt. Diese so genannten "Pfeifer"-Weise-Wellen können mit Strahlenriemen-Partikeln aufeinander wirken und sie veranlassen, sich auf die Ionosphäre niederzuschlagen, Ionisation zum D-Gebiet hinzufügend. Diese Störungen werden Ereignisse von Lightning-induced Electron Precipitation (LEP) genannt.

Zusätzliche Ionisation kann auch von der direkten Heizung/Ionisation infolge riesiger Bewegungen der Anklage in Blitzschlägen vorkommen. Diese Ereignisse werden Früh/schnell genannt.

1925 hat C. F. Wilson einen Mechanismus vorgeschlagen, durch den sich die elektrische Entladung von Blitzstürmen aufwärts von Wolken bis die Ionosphäre fortpflanzen konnte. Um dieselbe Zeit hat Robert Watson-Watt, an der Radioforschungsstation im Schmutzloch, das Vereinigte Königreich arbeitend, vorgeschlagen, dass die ionosphärische sporadische E Schicht (Es) geschienen ist, infolge des Blitzes erhöht zu werden, aber dass mehr Arbeit erforderlich war. 2005 haben C. Davis und C. Johnson, am Laboratorium von Rutherford Appleton in Oxfordshire, das Vereinigte Königreich arbeitend, demonstriert, dass die Schicht von Es tatsächlich infolge der Blitztätigkeit erhöht wurde. Ihre nachfolgende Forschung hat sich auf den Mechanismus konzentriert, bei dem dieser Prozess vorkommen kann.

Radioanwendung

DX Kommunikation, die unter Amateurradioanhängern populär ist, ist ein Begriff, der der Kommunikation über große Entfernungen gegeben ist. Dank des Eigentums von ionisiertem atmosphärischem Benzin, hohe Frequenz (HF oder Kurzwelle) Funkwellen zu brechen, kann die Ionosphäre verwertet werden, um ein übersandtes Signal unten "zu drängen", um sich zu gründen. Transkontinentale HF-Verbindungen verlassen sich auf bis zu 5 Schläge oder Sprünge. Solche Kommunikationen haben eine wichtige Rolle während des Zweiten Weltkriegs gespielt. Die hoch entwickelteste Vorhersagemethode von Karl Rawer hat mehrere (zickzackförmige) Pfade, Verdünnung im D-Gebiet in Betracht gezogen und hat den 11-jährigen Sonnenzyklus durch eine Methode wegen Wolfgang Gleißbergs vorausgesagt.

Mechanismus der Brechung

Wenn eine Funkwelle die Ionosphäre erreicht, zwingt das elektrische Feld in der Welle die Elektronen in der Ionosphäre in die Schwingung an derselben Frequenz wie die Funkwelle. Etwas von der Radiofrequenz-Energie wird bis zu dieser widerhallenden Schwingung gegeben. Die schwingenden Elektronen werden dann entweder gegen die Wiederkombination verloren oder werden die ursprüngliche Welle-Energie wiederausstrahlen. Gesamtbrechung kann vorkommen, wenn die Kollisionsfrequenz der Ionosphäre weniger ist als die Radiofrequenz, und wenn die Elektrondichte in der Ionosphäre groß genug ist.

Die kritische Frequenz ist die Begrenzungsfrequenz an, oder unter dem eine Funkwelle durch eine ionosphärische Schicht am vertikalen Vorkommen widerspiegelt wird. Wenn die übersandte Frequenz höher ist als die Plasmafrequenz der Ionosphäre, dann können die Elektronen nicht schnell genug antworten, und sie sind nicht im Stande, das Signal wiederauszustrahlen. Es, wird wie gezeigt, unten berechnet:

:

wo N = Elektrondichte pro Cm und f im MHZ ist.

Maximum Usable Frequency (MUF) wird als die obere Frequenzgrenze definiert, die für die Übertragung zwischen zwei Punkten in einer festgelegten Zeit verwendet werden kann.

wo = Winkel des Angriffs, der Winkel der Welle hinsichtlich des Horizonts und die Sünde die Sinusfunktion sind.

Die Abkürzungsfrequenz ist die Frequenz, unter der eine Funkwelle scheitert, in eine Schicht der Ionosphäre im Vorkommen-Winkel einzudringen, der für die Übertragung zwischen zwei angegebenen Punkten durch die Brechung von der Schicht erforderlich ist.

Andere Anwendungen

Das offene System electrodynamic Haltestrick, der die Ionosphäre verwendet, wird erforscht. Der Raumhaltestrick verwendet Plasma contactors und die Ionosphäre als Teile eines Stromkreises, um Energie aus dem magnetischen Feld der Erde durch die elektromagnetische Induktion herauszuziehen.

Maße

Ionograms

Ionograms zeigen die virtuellen Höhen und kritischen Frequenzen der ionosphärischen Schichten, und die durch einen ionosonde gemessen werden. Ein ionosonde kehrt eine Reihe von Frequenzen, gewöhnlich von 0.1 bis 30 MHz, am vertikalen Vorkommen der Ionosphäre übersendend. Als die Frequenz zunimmt, wird jede Welle weniger durch die Ionisation in der Schicht gebrochen, und so dringt jeder weiter ein, bevor es widerspiegelt wird. Schließlich wird eine Frequenz erreicht, der der Welle ermöglicht, in die Schicht einzudringen, ohne, widerspiegelt zu werden. Für gewöhnliche Weise-Wellen kommt das vor, wenn die übersandte Frequenz gerade das Maximalplasma, oder kritisch, Frequenz der Schicht überschreitet. Nachforschungen der widerspiegelten hohen Frequenzradiopulse sind als ionograms bekannt. Verminderungsregeln werden eingereicht: "URSI Handbuch der Ionogram Interpretation und der Verminderung", editiert von William Roy Piggott und Karl Rawer, Elsevier Amsterdam, 1961 (sind Übersetzungen ins Chinesisch, Französisch, Japanisch und Russisch verfügbar).

Zusammenhanglose Streuungsradare

Zusammenhanglose Streuungsradare funktionieren über den kritischen Frequenzen. Deshalb erlaubt die Technik, die Ionosphäre verschieden von ionosondes auch über den Elektrondichte-Spitzen zu untersuchen. Die Thermalschwankungen der Elektrondichte, die die übersandten Signale streut, haben an Kohärenz Mangel, die der Technik seinen Namen gegeben hat. Ihr Macht-Spektrum enthält Information nicht nur auf der Dichte, sondern auch auf dem Ion und den Elektrontemperaturen, den Ion-Massen und den Antrieb-Geschwindigkeiten.

Sonnenfluss

Sonnenfluss ist ein Maß der Intensität von Sonnenradioemissionen an einer Frequenz von gemachten 2800 MHz mit einem Radiofernrohr, das im Herrschaft-Radio Astrophysical Sternwarte, Penticton, das britische Columbia, Kanada gelegen ist. Bekannt auch als der 10.7-Cm-Fluss (die Wellenlänge der Radiosignale an 2800 MHz), wie man gezeigt hat, ist diese Sonnenradioemission zur Sonnenfleck-Tätigkeit proportional gewesen. Jedoch ist das Niveau der Sonne ultraviolett und Röntgenstrahl-Emissionen in erster Linie dafür verantwortlich, Ionisation in der oberen Atmosphäre der Erde zu verursachen. Wir haben jetzt Daten von GEHT Raumfahrzeug, das den Hintergrundröntgenstrahl-Fluss von der Sonne, ein Parameter misst, der näher mit den Ionisationsniveaus in der Ionosphäre verbunden ist.

• Der A und die K Indizes sind ein Maß des Verhaltens des horizontalen Bestandteils des geomagnetic Feldes. Der K Index verwendet eine Skala von 0 bis 9, um die Änderung im horizontalen Bestandteil des geomagnetic Feldes zu messen. Ein neuer K Index wird am Felsblock Geomagnetic Sternwarte bestimmt.
• Die geomagnetic Beschäftigungsgrade der Erde werden durch die Schwankung des magnetischen Feldes der Erde in genanntem teslas von Einheiten des SI (oder im NICHTSI gauss, besonders in der älteren Literatur) gemessen. Das magnetische Feld der Erde wird um den Planeten von vielen Sternwarten gemessen. Die wiederbekommenen Daten werden bearbeitet und Maß-Indizes verwandelt. Tägliche Maße für den kompletten Planeten werden durch eine Schätzung des Index von AFP, genannt den planetarischen A-Index (PAI) bereitgestellt.

Wissenschaftliche Forschung über die ionosphärische Fortpflanzung

Wissenschaftler erforschen auch die Struktur der Ionosphäre durch ein großes Angebot an Methoden einschließlich passiver Beobachtungen von optischen und Radioemissionen, die in der Ionosphäre, den strammen Funkwellen von verschiedenen Frequenzen davon, zusammenhanglose Streuungsradare wie der EISCAT, Sondre Stromfjord, der Mühlstein-Hügel, Arecibo, und die Radare von Jicamarca, die zusammenhängenden Streuungsradare wie das Auroral Super Doppelradarnetz (SuperDARN) Radare erzeugt sind, und verwenden spezielle Empfänger, um zu entdecken, wie sich die widerspiegelten Wellen von den übersandten Wellen geändert haben.

Eine Vielfalt von Experimenten, wie HAARP (Hohe Frequenz Aktives Auroral Forschungsprogramm), schließt hohe Macht-Radiosender ein, um die Eigenschaften der Ionosphäre zu modifizieren. Diese Untersuchungen konzentrieren sich darauf, die Eigenschaften und das Verhalten von ionosphärischem Plasma mit der besonderen Betonung auf dem im Stande Sein zu studieren, es zu verstehen und zu verwenden, um Kommunikationen und Kontrolle-Systeme sowohl zu zivilen als auch zu militärischen Zwecken zu erhöhen. HAARP wurde 1993 als ein vorgeschlagenes zwanzigjähriges Experiment angefangen, und ist in der Nähe von Gakona, Alaska zurzeit aktiv.

Das Radarprojekt von SuperDARN erforscht das hohe - und Mitte Breiten mit der zusammenhängenden Rückstreuung von Funkwellen im 20. anordnen. Zusammenhängende Rückstreuung ist Bragg ähnlich, der sich in Kristallen zerstreut, und schließt die konstruktive Einmischung des Zerstreuens von ionosphärischen Dichte-Unregelmäßigkeiten ein. Das Projekt schließt mehr als 11 verschiedene Länder und vielfache Radare in beiden Halbkugeln ein.

Wissenschaftler untersuchen auch die Ionosphäre durch die Änderungen zu Funkwellen von Satelliten und Sternen, die es durchführen. Das Arecibo in Puerto Rico gelegene Radiofernrohr, war ursprünglich beabsichtigt, um die Ionosphäre der Erde zu studieren.

Ionosphäre auf anderen Planeten und Koloss

Die Atmosphäre des Kolosses schließt eine Ionosphäre ein. Es erstreckt sich ungefähr von 1100 bis 1300 km in der Höhe, und enthält Kohlenstoff-Zusammensetzungen.

Planeten mit der Ionosphäre (unvollständige Liste):

Ionosphäre der Venus

Ionosphäre des Uranus

Geschichte

Guglielmo Marconi hat das erste transatlantische Radiosignal am 12. Dezember 1901, in St. John, Neufundland (jetzt in Kanada) das Verwenden 152.4 M (500 ft) Flugdrache-unterstützte Antenne für den Empfang erhalten. Die Sendestation in Poldhu, Cornwall hat einen Sender der Funken-Lücke verwendet, um ein Signal mit einer Frequenz von etwa 500 Kilohertz und einer Macht 100mal mehr zu erzeugen, als jedes vorher erzeugte Radiosignal. Die erhaltene Nachricht war drei dits, der Morsezeichen-Code für den Brief S. Um Neufundland zu erreichen, würde das Signal von der Ionosphäre zweimal springen müssen. Dr Jack Belrose hat kürzlich darum gekämpft jedoch auf der theoretischen und experimentellen Arbeit gestützt. Jedoch hat Marconi wirklich transatlantische Radiokommunikationen außer einem Schatten von Zweifeln in der Glace Bucht, Nova Scotia ein Jahr später erreicht.

1902 hat Oliver Heaviside die Existenz der Kennelly-Heaviside Schicht der Ionosphäre vorgeschlagen, die seinen Namen trägt. Der Vorschlag von Heaviside hat Mittel eingeschlossen, durch die Radiosignale um die Krümmung der Erde übersandt werden. Der Vorschlag von Heaviside, der mit dem Gesetz von Planck der schwarzen Körperradiation verbunden ist, kann das Wachstum der Radioastronomie für die Entdeckung von elektromagnetischen Wellen von Himmelskörpern bis 1932 (und die Entwicklung von hohen Frequenzradiosender-Empfängern) behindert haben. Auch 1902 hat Arthur Edwin Kennelly einige von den radioelektrischen Eigenschaften der Ionosphäre entdeckt.

1912 hat der amerikanische Kongress das Radiogesetz von 1912 auf Amateurbordfunkern auferlegt, ihre Operationen auf Frequenzen über 1.5 MHz (Wellenlänge 200 Meter oder kleiner) beschränkend. Die Regierung hat gedacht, dass jene Frequenzen nutzlos waren. Das hat zur Entdeckung der HF Radiofortpflanzung über die Ionosphäre 1923 geführt.

1926 hat schottischer Physiker Robert Watson-Watt den Begriff Ionosphäre in einem Brief veröffentlicht nur 1969 in der Natur eingeführt:

Edward V. Appleton wurde einem Nobelpreis 1947 für seine Bestätigung 1927 der Existenz der Ionosphäre zuerkannt. Lloyd Berkner hat zuerst die Höhe und Dichte der Ionosphäre gemessen. Das hat die erste ganze Theorie der Kurzwelle-Radiofortpflanzung erlaubt. Maurice V. Wilkes und J. A. Ratcliffe haben das Thema der Radiofortpflanzung von sehr langen Funkwellen in der Ionosphäre erforscht. Vitaly Ginzburg hat eine Theorie der elektromagnetischen Welle-Fortpflanzung in plasmas wie die Ionosphäre entwickelt.

1962 wurde kanadischer Satellitenalouette 1 gestartet, um die Ionosphäre zu studieren. Im Anschluss an seinen Erfolg waren Alouette 2 1965 und die zwei ISIS Satelliten 1969 und 1971, weiter AEROS-A und-B 1972 und 1975, alle, für die Ionosphäre zu messen.

Siehe auch

• Geophysik
• Strahlenriemen von Van Allen
• Klangfülle von Schumann
• Internationale Bezugsionosphäre
• Radio
• Erdionosphäre-Wellenleiter
• Das Verblassen
• Gesichtslinie-Fortpflanzung
• Ionosphärische Absorption
• Verwandter
• Haltestrick-Antrieb
• Kanadischer Geospace, der kontrolliert
• Projekt des Pioniers Venus
• Nozomi
• Neue Horizonte
• Weicher Gammawiederholender
• ZEITLICH FESTGELEGT (Thermosphäre-Ionosphäre Mesosphere Energetics und Dynamik)
• Internationales geophysikalisches Jahr
• Oberer atmosphärischer Blitz
• Listen
• Liste von astronomischen Themen
• Liste von Elektronik-Themen
• Liste von Plasma (Physik) Artikel
• Volland-strenges Modell

Referenzen

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• H. Volland, Atmosphärische Elektrodynamik, Springer Verlag, Berlin, 1984.

Links

• Gehred, Paul und Norm Cohen, die Seite des Radiobenutzers von SWPC.
• Amsat-Italia springen auf der Ionosphärischen Fortpflanzung (ESA SWENET Website) vor
• war KN4LF NZ4O Solar Space Weather & Geomagnetic Data Archive
• war KN4LF jetzt NZ4O 160-Meter-Radiofortpflanzungstheorie-Zeichen-Laie-Niveau-Erklärungen Von "Anscheinend" Mysteriösen 160 Metern (MF/HF) Fortpflanzungsereignisse
• USGS Geomagnetism Programm
• Enzyklopädie Britannica, Ionosphäre und magnetosphere
• Aktuelle Raumwetterbedingungen
• Aktueller Sonnenröntgenstrahl-Fluss
• Auroral super Doppelradarnetz
• Europäisches Inchorent Streuungsradarsystem
• Mühlstein-Hügel zusammenhangloser Streuungsradar