/ / Ionosphere - mikä se on? Ionosfäärin kerrokset

Ionosphere - mikä se on? Ionosfäärin kerrokset

Maan tunnelma koostuu useista osistajolla on erilainen koostumus. Stratosfääri, eksosfääri, troposfääri, ionosfääri ja muut kerrokset suojaavat koko planeetan elämää kovalta kosmiselta säteilyltä. Kaikilla ei ole riittävästi happea hengittääkseen. Mutta jokainen suorittaa tehtävänsä. Esimerkiksi ionosfääri on ilmakehän ylin kerros, joka sijaitsee yli 50 kilometriä. Se on nimetty niin, että aurinkosäteilylle altistuneiden ionien määrä on suuri. He pidättävät suurimman osan kosmisesta säteilystä.

Ionosfääri: koostumus

Tämä ilmakerros koostuu kaasuseoksesta.Niistä on hyvin vähän, joten he puhuvat hyvin ohuesta ilmasta tällaisessa korkeudessa. Siksi tähän paikkaan tehdyt lennot ovat mahdotonta. Suurin osa maan ionosfääristä sisältää neutraaleja typpi- ja happiatomeja. Mutta sen pääasiallinen koostumus on kvasineutraalinen plasma, jossa positiivisesti varautuneiden hiukkasten lukumäärä on suunnilleen yhtä suuri kuin negatiivisesti varautuneiden partikkelien lukumäärä. Tällaiset ionit tulevat yhä enemmän etäisyydelle maasta. Siksi ionosfääriä kutsutaan joskus maan plasman kuoreksi.

Ionosfäärin pääkoostumus 50-100 kilometriä maanpinnan yläpuolella on happi, typpi ja natrium. Mutta 100 kilometrin kuluttua vety ja helium alkavat hallita.

ionosfäärin kerrokset

Nimen selitys

Ionosfääri on ilmakehän kerros, nsjohtuu suuresta ionisaatiotasosta. Sen lähde on röntgen- ja ultraviolettivalo. Ionit ovat negatiivisesti varautuneita elektroneja. Ionosfäärissä niiden pitoisuus on hyvin korkea. Maan magnetosfääri vaikuttaa hieman ionien tasoon. Mutta ionisoituneiden elektronien määrä kasvaa useimmiten auringonvalon aikana ja myös erilaisten kosmisten kappaleiden, kuten meteoritisten hiukkasten, kulkiessa maapallon ohi. Yöllä, kun aurinkosäteilyä ei ole, galaktiset kosmiset säteet vaikuttavat ionisaation tasoon.

Auringonpurkaukset johtavat siihen, että maan päälläohjaa alkuainepartikkeleita - protoneja, elektroneja. Ne vaikuttavat kaikkiin maapallon ilmakehän kerroksiin. Mutta suurin osa kovasta säteilystä viivästyy ionosfäärissä. Tämä lisää huomattavasti sen ionisaatiota.

ionosfääri on

Ionosfäärin tutkimus

Tämä ilmakehän kerros havaittiin 20-luvun alussavuosisadan tutkijat E. Appleton, M. Barnet, G. Breit ja M. Tyuv. He havaitsivat, että 50 kilometrin korkeudessa on radio- aaltoja heijastava kaasukerros. Alkoi katsoa häntä. Todettiin, että ionosfääri on jatkuvasti erilainen. Jopa päivän aikana sen kokoonpano ja muut ominaisuudet muuttuvat. Eri määriä kaasuja riippuu myös korkeudesta. Siksi ionosfääri jaettiin kolmeen kerrokseen.

Но полное представление об особенностях этой Osa ihmiskunnan ilmapiiristä saatiin vain 20. vuosisadan toisella puoliskolla. Tutkimme sitä maapohjaisista ionosfäärisistä asemista. Sitten he alkoivat tutkia sitä sisältä. Ensimmäinen raketti, sitten satelliitit nousivat ylempään ilmakehään. Ja ihmiset pystyivät ymmärtämään, mitä ionosfääri on. Sen koostumusta on tutkittu massaspektrometrien rakettien avulla. Se mahdollisti myös muiden parametrien mittaamisen:

  • lämpötila;
  • ionipitoisuus;
  • sähköjohtavuus;
  • ionisaatiolähteet;
  • kovan auringon säteilyn ominaisuudet.

Ionosfääriä tutkitaan myös radiotekniikoilla.- heijastuneiden radioaaltojen tutkiminen. Ja viime aikoina aluksella olevat satelliitit ovat asemia ja koettimia, jotka tutkivat ionosfääriä ylhäältä. Tämä antoi meille mahdollisuuden muodostaa ajatuksen sen ylimmästä kerroksesta, jota ei voitu tutkia maasta.

stratosfäärin ionosfääri

Ionosfäärikerrokset

Tämä osa ilmakehästä on myös heterogeeninen. Se erottaa kolme kerrosta, joissa on erilainen ionisaatio- ja kaasutiheys.

  • Pohjakerroksessa, joka ulottuu 90: eenkilometriä, ionisaatio on pienin. Ilma on ionisoitunut maan magneettisten myrskyjen vaikutuksesta sekä aurinkosäteilyn avulla. Siksi yöllä ionisaatio vähenee vielä enemmän täällä.
  • Toinen kerros vaihtelee välillä 90 - 120 kilometriä.Sille on tunnusomaista keskimääräinen ionitiheys, joka kasvaa huomattavasti päivän aikana auringon säteilyn vaikutuksesta. Keskikokoiset ja lyhyet radioaallot näkyvät tässä kerroksessa. Tätä ionosfäärin osaa kutsutaan myös Kennelly-Heaviside-kerrokseksi, joka ensin tutki sitä.
  • Loput ionosfääristä yli 130 kilometriätekee kolmannen kerroksen. Ionisaation maksimitasoa täällä havaitaan noin 200 kilometrin korkeudessa. Tämä kerros mahdollistaa lyhyen aallon radiotaajuuksien lähettämisen pitkiä matkoja. Englannin fyysikko Appleton avasi tämän kerroksen.
    maan ionosfääri

Mikä on otsonikerros

Ionosfäärin alapuolella on otsonikerros.Se suojaa maapalloa ultraviolettisäteilyn ja lämpöhäviön vahingollisilta vaikutuksilta. Tutkijat ovat osoittaneet, että otsoni on hyvä kaikille eläville. Sen määrän väheneminen tai kielteisten vaikutusten täydellinen puuttuminen ihmisten terveydelle. 1900-luvun lopulla havaitut otsonireiät aiheuttivat syöpien määrän kasvua. Jotkut tutkijat yhdistävät tällaisia ​​prosesseja maapallon pinnalta peräisin olevien kaasujen päästöihin, mutta tuhoavat ilmakehän ylemmät ionisoidut kerrokset, jotka alkoivat välittää haitallista ultraviolettisäteilyä.

ionosfäärin koostumus

Ionosfäärin vaikutus radioon

Korkea ilman ionisaatio tässä kerroksessailmapiiri voi vaikuttaa radioviestintään. Negatiivisesti varautuneet hiukkaset, jotka liikkuvat virheellisesti, voivat muuttaa radioaaltojen suuntaa ja jopa absorboida niiden energiaa. Tämän seurauksena on voimakas häiriö, radioyhteyden väliaikainen katoaminen, tai päinvastoin, etäisradioasemien todennäköisyys lisääntyy.

Ученые доказали, что именно ионосфера - это тот ilmakehän kerros, joka mahdollistaa radioaaltojen leviämisen. Näin tapahtui, että näiden aaltojen ansiosta tämä kerros löydettiin 20-luvulla 20. vuosisadalla.

Radiotaajuuksien tarkempi siirto kaukaiselleetäisyydet on löydettävä taittopisteen ionosfääristä, mikä heijastaa heitä täsmälleen oikeaan paikkaan. Ongelmana on, että osa energiasta imeytyy negatiivisesti varautuneilla ioneilla. Tämä liittyy ilmiöön, kun pitkät aallot heikentävät nopeasti ionosfäärissä, ja lyhyet aallot lähetetään paremmin. Lisäksi radioviestintä heikkenee magneettisten myrskyjen aikana, joissa ionisaatio vähenee.

troposfääri-ionosfääri

Ionosfäärin tuhoaminen

Kaikki tietävät, miksi maa tarvitsee ilmapiirin.Ionosfääri on sen kerros, joka suojaa muita kerroksia kovalta kosmiselta säteilyltä. Siksi on erittäin tärkeää, että sen koostumus säilyy normaalilla tasolla. Mutta ihmisen toiminta viime vuosina johtaa siihen, että tämä ilmakerros alkaa romahtaa. Esimerkiksi SkyLeb-avaruuslaboratorion käynnistämisessä ionosfääriin vapautuu valtava määrä vetyä.

Другие ракеты-носители не меньше влияют на состав ilmakehään. Avaruussukkula päästää poltettaessa polttoainetta paljon klooria, hiilimonoksidia, alumiinioksidia, vetyä. PH "Energia" - paljon typpioksidia. Kaikki tämä tuhoaa aktiivisesti ionosfäärin kerrokset ja johtaa otsonin määrän vähenemiseen. Polttoaineen jäänteet kertyvät pitkään ylempään ilmakehään. Erityisesti monet niistä sisältävät stratosfääriä. Ionosfääri on hyvin herkkä sen koostumuksen muutoksille, joten ionit tuhoutuvat nopeasti.

On käynyt ilmi, että avaruusaluksia käynnistettäessäkoko reitin varrella muodostuu käytävä, ns. ionosfäärinen reikä. Tässä vaiheessa kosmiset säteet voivat tunkeutua ilmakehään ja saavuttaa maan pinnan, mikä vaikuttaa haitallisesti kaikkiin eläviin organismeihin.

ionosfäärin ilmapiiri

Pohjoiset valot

Ionosfääri on paikka, jossa sellainen muodostuuhämmästyttävä ilmiö kuin pohjoiset valot. Se tapahtuu avaruuden säteilyn vaikutuksesta. Kun ladatut kosmiset hiukkaset liikkuvat kohti maapalloa, siirtyvät ionosfäärin ylempiin kerroksiin, tapahtuu ionien häiriöitä, jotka alhaalta nähdään kauniina värikkäänä hohtona. Itse asiassa tämä prosessi on auringosta tulevien varautuneiden hiukkasten vorteksien ionosfäärin neutralointi. Jos se ei olisi tätä kerrosta, "aurinkotuuli" tuhoaisi kaiken elämän maailmassa.