A Föld légköre több részből álleltérő összetételű. A sztratoszféra, az exoszféra, a troposzféra, az ionoszféra és más rétegek megvédik a bolygó minden életét a kemény kozmikus sugárzás ellen. Nem mindegyiknek elegendő oxigén van a légzéshez. De mindegyik elvégzi funkcióit. Például az ionoszféra a légkör legfelső rétege, amely 50 kilométer fölött helyezkedik el. A napsugárzás hatására létrejött ionok nagy száma miatt nevezték el. A kozmikus sugárzás nagy részét visszatartják.
Ionoszféra: összetétel
Ez a légköri réteg gázkeverékből áll.Nagyon kevés van ott, így nagyon vékony levegőről beszélnek egy ilyen magasságban. Ez az oka annak, hogy ebből a helyből a járatok lehetetlenek. A Föld ionoszféra nagy része semleges nitrogén- és oxigénatomokat tartalmaz. De fő összetétele egy kvazinutrális plazma, amelyben a pozitívan töltött részecskék száma megközelítőleg megegyezik a negatív töltésűek számával. Az ilyen ionok egyre inkább a Földtől való távolságra válnak. Ezért az ionoszféra néha a Föld plazma héjának nevezik.
Az ionoszféra fő összetétele a Föld felszínétől 50-100 kilométerre az oxigén, a nitrogén és a nátrium. 100 km után azonban a hidrogén és a hélium dominál.
A név magyarázata
Az ionoszféra az úgynevezett légkör egy rétegea magas ionizációs fok miatt. Ennek forrása a röntgen és az ultraibolya napfény. Az ionok negatív töltésű elektronok. Az ionoszféra koncentrációja nagyon magas. Az ionok szintjét kissé befolyásolja a Föld magnetoszféra. Az ionizált elektronok száma azonban a leggyakrabban növekszik a napsütésben, és a különböző kozmikus testek, például a meteorit részecskék áthaladása miatt is. Éjjel, amikor nincs napsugárzás, a galaktikus kozmikus sugarak befolyásolják az ionizáció szintjét.
A napsütéses napok a földre vezetnekirányítja az elemi részecskék áramlását - protonokat, elektronokat. Ezek hatással vannak a Föld légkörének minden rétegére. De a legtöbb kemény sugárzás az ionoszférában késik. Ez jelentősen megnöveli ionizációját.
Az ionoszféra vizsgálata
Ezt a légköri réteget a 20. század elején fedezték felszázadi tudósok, E. Appleton, M. Barnet, G. Breit és M. Tyuv. Megállapították, hogy 50 kilométeres magasságban van egy rádióhullámokat tükröző gázréteg. Megnézte őt. Azt találták, hogy az ionoszféra folyamatosan különbözik. Még a nap folyamán is megváltozik összetétele és egyéb jellemzői. Különböző mennyiségű gáz is a magasságtól függ. Ezért az ionoszférát három rétegre osztottuk.
De egy teljes kép a jellemzőirőlAz emberiség hangulatának egy része csak a 20. század második felében érhető el. A földi ionoszférikus állomásokból tanulmányoztuk. Aztán belsejéből kezdtek felfedezni. Első rakéta, majd a műholdak a felső légkörbe emelkedtek. És az emberek megértették, mi az ionoszféra. Összetételét tömegspektrométeres rakéták segítségével vizsgálták. Lehetővé tette más paraméterek mérését is:
- hőmérséklet;
- ionkoncentráció;
- elektromos vezetőképesség;
- ionizációs források;
- a kemény napsugárzás jellemzői.
Az ionoszférát rádió módszerekkel is vizsgálják.- a visszavert rádióhullámok tanulmányozása. A közelmúltban a fedélzeten található műholdak állomásokkal és szondákkal rendelkeznek, amelyek felülről felkutatják az ionoszférát. Ez lehetővé tette számunkra, hogy a legmagasabb rétegről alkotott elképzelést képezhessünk, amely nem érhető el a Földről tanulásra.
Az ionoszféra rétegei
A légkör ezen része is heterogén. Három különbözõ ionizációs és gázsűrûségû réteget különböztet meg.
- A legalsó rétegben, amely 90-ig terjedkilométer, az ionizáció a legalacsonyabb. A levegő itt ionizálódik a Föld mágneses viharainak hatása alatt, valamint a napsugarak segítségével. Éjszaka tehát az ionizáció még tovább csökken.
- A második réteg 90 és 120 kilométer közötti.Az átlagos ionsűrűség jellemzi, amely a napsugárzás hatására napközben jelentősen megnő. A közepes és rövid rádióhullámok tükröződnek ebben a rétegben. Az ionoszféra ezt a részét Kennelly-Heaviside rétegnek is nevezik, amely először azt tanulmányozta.
- A többi ionoszféra 130 km-nél nagyobbteszi a harmadik réteget. A maximális ionizációs szintet körülbelül 200 kilométeres magasságban észleljük. Ez a réteg lehetővé teszi a rövidhullámú rádió-kibocsátás hosszú távú továbbítását. Appleton angol fizikus megnyitotta ezt a réteget.
Mi az ózonréteg
Az ionoszféra alatt az ózonréteg van.Megvédi a Földet az ultraibolya sugárzás és a hőveszteség káros hatásaitól. A tudósok bebizonyították, hogy az ózon minden élőlényre jó. Számának csökkenése vagy az emberek egészségére gyakorolt negatív hatás teljes hiánya. A 20. század végén felfedezett ózonlyukak a rákok számának növekedését okozzák. Egyes tudósok az ilyen folyamatokat nem a Föld felszínéről érkező gázok kibocsátásával társítják, hanem a légkör felső ionizált rétegeinek megsemmisítésével, amely a káros UV sugárzást elkezdte továbbítani.
Az ionoszféra hatása a rádióra
Nagyfokú levegő ionizáció ebben a rétegbena légkör befolyásolhatja a rádiós kommunikációt. A negatívan feltöltött részecskék, amelyek hibásan mozognak, megváltoztathatják a rádióhullámok irányát, és akár energiájukat is elnyelik. Ennek eredményeként erős interferencia, a rádiós kommunikáció átmeneti eltűnése, vagyis a távoli rádióállomások valószínűségének növelése áll fenn.
A tudósok bebizonyították, hogy az ionoszféra aza légköri réteg, amely lehetővé teszi a rádióhullámok terjedését. Így történt, hogy ezeknek a hullámok hullámainak köszönhetően ezt a réteget a 20. század 20-as éveiben fedezték fel.
A rádióhullámok távoli távoli továbbításáhoza távolságokat a refrakciós pont ionoszférájában kell megtalálni, amelyből pontosan a megfelelő helyre esik. A probléma az, hogy az energia egy részét a negatív töltésű ionok elnyelik. Ez a jelenséghez kapcsolódik, amikor a hosszú hullámok gyorsan lebomlanak az ionoszférában, és a rövidebbek jobban továbbítódnak. Ráadásul a rádiós kommunikáció romlik a mágneses viharok során, amelyekben az ionizáció csökken.
Az ionoszféra megsemmisítése
Mindenki tudja, hogy miért van szüksége a Földre.Az ionoszféra a réteg, amely megvédi a kemény kozmikus sugárzástól. Ezért nagyon fontos, hogy összetételét normál szinten tartsák. Az emberi tevékenység azonban az elmúlt években azt eredményezi, hogy ez a légköri réteg összeomlik. Például, amikor elindítja a SkyLeb űrlaboratóriumot, hatalmas mennyiségű hidrogén szabadul fel az ionoszférába.
Más erősítők nem kevésbé befolyásolják a készítményt.a légkör. A Space Shuttle nagy mennyiségű klórt, szén-monoxidot, alumínium-oxidot, hidrogént éget be. A PH "Energia" - sok nitrogén-oxid. Mindez aktívan elpusztítja az ionoszféra rétegeit, és csökkenti az ózon mennyiségét. Az üzemanyag maradványai hosszú ideig felhalmozódnak a felső légkörben. Különösen sokan tartalmazzák a sztratoszférát. Az ionoszféra nagyon érzékeny a készítmény összetételének változására, így az ionok gyorsan elpusztulnak.
Kiderül, hogy az űrhajó elindításakorrepülésük teljes útvonalán egy folyosó alakul ki, az úgynevezett ionoszférikus lyuk. Ezen a ponton a kozmikus sugarak behatolhatnak a légkörbe, és eljuthatnak a Föld felszínéhez, ami hátrányosan érinti az összes élő szervezetet.
Északi fények
Az ionoszféra az a hely, ahol ilyen alakul kicsodálatos jelenség, mint az északi fények. Ez az űrből származó sugárzás hatására következik be. Amikor a feltöltött kozmikus részecskék a Föld felé haladnak, az ionoszféra felső rétegébe kerülnek, az ionok zavarása következik be, ami alulról egy gyönyörű irizáló ragyogásnak tekinthető. Valójában ez a folyamat a Napból érkező töltött részecskék vortúráinak ionoszféra semlegesítése. Ha nem lenne ez a réteg, a "napszél" elpusztítaná a Föld minden életét.
