Zemská atmosféra se skládá z několika částí,s jiným složením. Stratosféra, exosféra, troposféra, ionosféra a další vrstvy chrání celý život planety před tvrdým kosmickým zářením. Ne všechny z nich mají ve svém složení kyslík v množství dostatečném pro dýchání. Ale každý vykonává své funkce. Například ionosféra je nejvyšší vrstvou atmosféry, která se nachází nad 50 kilometry. Jmenuje se to kvůli velkému počtu iontů vzniklých působením slunečního záření. Jsou to ty, které zadržují většinu kosmického záření.
Ionosféra: složení
Tato vrstva atmosféry se skládá ze směsi plynů.Tam jsou jen velmi málo, a tak říkají o velmi vypouštěném vzduchu v této nadmořské výšce. To je důvod, proč nejsou lety na tomto místě nemožné. Většina ionosféry Země obsahuje neutrální atomy dusíku a kyslíku. Jeho hlavním složením je kvazineutrální plazma, ve které je počet kladně nabitých částic přibližně stejný jako množství negativně nabitých částic. Takové ionty se stále častěji stávají vzdáleny od Země. Proto se ionosféra někdy nazývá plazmovou skořápkou Země.
Hlavní složení ionosféry 50 až 100 kilometrů nad povrchem Země je kyslík, dusík a sodík. Ale po 100 km začnou převládat vodík a hélium.
Vysvětlení názvu
Ionosféra je vrstvou atmosféry, tzvkvůli vysokému stupni ionizace. Jeho zdrojem je rentgenové a ultrafialové sluneční světlo. Ionty jsou záporně nabité elektrony. V ionosféře je jejich koncentrace velmi vysoká. Úroveň iontů je lehce ovlivněna magnetosférou Země. Ale počet ionizovaných elektronů se často zvyšuje během výbuchů na slunci a také díky průchodu různých kosmických těles, jako jsou meteorické částice, za Zemi. V noci, kdy není sluneční záření, ovlivňují galaktické kosmické záření úroveň ionizace.
Flare na Slunci vede k tomu, že na Zemiřídí proud elementárních částic - protony, elektrony. Ovlivňují všechny vrstvy zemské atmosféry. Ale většina tvrdého záření je zpožděna v ionosféře. To dramaticky zvyšuje jeho ionizaci.
Studium ionosféry
Этот слой атмосферы был обнаружен в начале 20 vědci E. Appleton, M. Barnet, G. Breit a M. Tyuv. Zjistili, že v nadmořské výšce po 50 kilometrech je vrstva plynů odrážejících rádiové vlny. Začal ho sledovat. Bylo zjištěno, že ionosféra je neustále odlišná. I během dne se mění její složení a další charakteristiky. Různé množství plynů závisí také na výšce. Proto byla ionosféra rozdělena do tří vrstev.
Ale úplný obrázek vlastností tohotoČást atmosféry lidstva se mohla dostat až ve druhé polovině 20. století. Studovali jsme je z pozemských ionosférických stanic. Pak začali zkoumat to zevnitř. První raketa, pak satelity vyšplhaly do horní atmosféry. A lidé pochopili, co je ionosféra. Jeho složení bylo studováno pomocí raket s hmotnostním spektrometrem. Umožnilo také měření dalších parametrů:
- teplota;
- iontová koncentrace;
- elektrická vodivost;
- ionizační zdroje;
- charakteristiky tvrdého slunečního záření.
Исследуют ионосферу также с помощью радиометодов - studium odražených rádiových vln. A nedávno byly použity satelity, na kterých jsou stanice a sondy, které zkoumají ionosféru shora. To nám umožnilo vytvořit představu o nejvyšší vrstvě, která není přístupná pro studium ze Země.
Vrstvy ionosféry
Tato část atmosféry je také heterogenní. Rozlišuje tři vrstvy s různými stupni ionizace a hustotou plynu.
- В самом нижнем слое, простирающемся до 90 kilometrů je ionizace nejnižší. Vzduch zde je ionizován pod vlivem magnetických bouří Země a také pomocí rentgenových slunečních paprsků. Proto v noci ionizace klesá ještě víc.
- Druhá vrstva se pohybuje od 90 do 120 kilometrů.Je charakterizována průměrnou hustotou iontů, která se výrazně zvyšuje během dne pod vlivem slunečního záření. Střední a krátké rádiové vlny se odrážejí v této vrstvě. Tato část ionosféry se také nazývá vrstva Kennelly-Heaviside, která ji nejprve studovala.
- Zbytek ionosféry přes 130 kilometrůdělá třetí vrstvu. Maximální úroveň ionizace zde je pozorována ve výšce asi 200 kilometrů. Tato vrstva umožňuje přenos radiových emisí krátkých vln na dlouhé vzdálenosti. Anglický fyzik Appleton otevřel tuto vrstvu.
Co je to ozonová vrstva?
Pod ionosférou je ozonová vrstva.Chrání Zemi před škodlivými účinky ultrafialového záření a tepelnými ztrátami. Vědci prokázali, že ozon je dobrý pro všechny živé věci. Snížení jeho počtu nebo úplná absence negativního vlivu na zdraví lidí. Ozonové otvory, které byly objeveny na konci 20. století, způsobily nárůst počtu rakovin. Někteří vědci sdružují takové procesy s emisemi plynů z povrchu Země, ale s ničením horních ionizovaných vrstev atmosféry, která začala přenášet škodlivé ultrafialové záření.
Vliv ionosféry na rádio
Vysoký stupeň ionizace vzduchu v této vrstvěatmosféra může ovlivnit rádiovou komunikaci. Negativně nabité částice, které se pohybují nenápadně, mohou změnit směr rádiových vln a dokonce absorbovat svou energii. Výsledkem je silné rušení, dočasné zmizení radiokomunikace nebo naopak zvýšení pravděpodobnosti vzdálených rozhlasových stanic.
Vědci prokázali, že je to ionosféravrstvu atmosféry, která umožňuje šíření rádiových vln. Stalo se tak, že díky těmto vlnám byla tato vrstva objevena ve 20. letech 20. století.
Pro přesnější přenos rádiových vln do vzdálenýchvzdálenosti musí být nalezeny v ionosféře bodu refrakce, odrážející od kterého spadají přesně na správném místě. Problémem je, že část energie je absorbována negativně nabitými ionty. Toto je spojeno s fenoménem, kdy se dlouhé vlny v ionosféře rychle ztenčují a krátké vlny se lépe přenášejí. Kromě toho se rádiové komunikace zhoršují během magnetických bouří, při nichž ionizace klesá.
Zničení ionosféry
Každý ví, proč země potřebuje atmosféru.Ionosféra je její vrstva, která chrání ostatní vrstvy před tvrdým kosmickým zářením. Proto je velmi důležité, aby se jeho složení udržovalo na normální úrovni. Ale lidská činnost v posledních letech vede k tomu, že se tato vrstva atmosféry začíná zhroucovat. Například při spuštění vesmírné laboratoře SkyLeb se do ionosféry uvolní obrovské množství vodíku.
Ostatní zesilovače ovlivňují složení o nic méně.prostředí. Raketoplán vydává při spalování paliva velké množství chloru, oxidu uhelnatého, oxidu hlinitého, vodíku. PH "Energie" - hodně oxidu dusnatého. To vše aktivně zničí vrstvy ionosféry a vede k poklesu množství ozonu. Zbytky paliva se po dlouhou dobu hromadí v horní atmosféře. Zvláště hodně z nich obsahuje stratosféru. Ionosféra je velmi citlivá na změny v jejím složení, takže ionty jsou rychle zničeny.
Ukázalo se, že při spuštění kosmické lodipo celé cestě jejich letu vzniká koridor, tzv. ionosférická díra. V tomto okamžiku mohou kosmické paprsky pronikat do atmosféry a dostat se k povrchu Země, což nepříznivě ovlivňuje všechny živé organismy.
Polární záře
Ionosféra je místo, kde se tvoříúžasný jev jako je severní světlo. Vyskytuje se pod vlivem radiace z vesmíru. Když se nabité kosmické částice pohybující se směrem k Zemi dostanou do horních vrstev ionosféry, dojde k narušení iontů, které je od dna vnímáno jako nádherná zářivá záře. Ve skutečnosti se jedná o neutralizaci vírů nabitých částic pocházejících ze Slunce v ionosféře. Pokud by tato vrstva nebyla, "sluneční vítr" by zničil celý život na Zemi.
