/ Je ionosféra co? Ionosférické vrstvy

Je to ionosféra? Ionosférické vrstvy

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.

vrstvy ionosféry

Vysvětlení názvu

Ionosféra je vrstvou atmosféry, nazývaná takkvůli vysokému stupni ionizace. Jejím zdrojem jsou rentgenové a ultrafialové sluneční paprsky. Ionty jsou záporně nabité elektrony. V ionosféře je jejich koncentrace velmi vysoká. Úroveň iontů je lehce ovlivněna magnetosférou Země. Ale množství ionizovaných elektronů se nejčastěji zvyšuje během výbuchů na Slunci a také kvůli průchodu různých kosmických těles, například částeček meteoritů za Zemi. V noci, kdy není sluneční záření, je úroveň ionizace ovlivněna galaktickými kosmickými paprsky.

Vypuknutí na slunci vedlo k tomu, že na Zemitok elementárních částic - protonů, elektronů - je směrován. Ovlivňují všechny vrstvy zemské atmosféry. Ale většina tvrdého záření je zpožděna v ionosféře. Současně se jeho ionizace prudce zvyšuje.

ionosféra je

Studium ionosféry

Tato vrstva atmosféry byla objevena na počátku 20. stoletívědci E. Appleton, M. Barnet, G. Breit a M. Tewom. Zjistili, že v nadmořské výšce po 50 kilometrech je vrstva plynů odrážejících rádiové vlny. Začali ho sledovat. Bylo zjištěno, že ionosféra je neustále odlišná. I během dne se mění jeho složení a další vlastnosti. Různé množství plynů je také závislé na nadmořské výšce. Proto byla ionosféra rozdělena do tří vrstev.

Ale úplný obraz o zvláštnostech tohotočásti atmosféry, lidstvo se dostalo až ve druhé polovině 20. století. Studovali jsme je z pozemských ionosférických stanic. Pak ji začali zkoumat zevnitř. Nejprve rakety, pak satelity vystoupily do horní atmosféry. A lidé pochopili, co je ionosféra. Jeho složení bylo studováno pomocí raket z hmotnostního spektrometru. To také umožnilo měřit další parametry:

  • teplota;
  • iontová koncentrace;
  • elektrická vodivost;
  • zdroje ionizace;
  • charakteristiky tvrdého slunečního záření.

Prozkoumejte ionosféru také pomocí rádiových metod- studium odražených rádiových vln. A v poslední době se začaly používat družice, na kterých jsou stanice a sondy, které zkoumají ionosféru shora. To umožnilo vytvořit představu o své nejvyšší vrstvě, která je nepřístupná ke studiu ze Země.

ionosféry

Ionosférické vrstvy

Tato část atmosféry je také heterogenní. Rozlišuje tři vrstvy s různými stupni ionizace a hustotou plynu.

  • V nejnižší vrstvě, prodloužení na 90kilometrů je ionizace nejnižší. Vzduch zde je ionizován pod vlivem magnetických bouří Země a také pomocí rentgenových paprsků Slunce. Proto se v noci ionizace zde dále snižuje.
  • Druhá vrstva se pohybuje od 90 do 120 kilometrů. Je charakterizována průměrnou hustotou iontů, která silně stoupá během dne pod vlivem slunečního záření. V této vrstvě se odrážejí střední a krátké rádiové vlny. Tato část ionosféry se také nazývá vrstva Kennel-Heaviside, která ji nejprve studovala.
  • Zbytek ionosféry je přes 130 kilometrůje třetí vrstva. Maximální úroveň ionizace zde je pozorována ve výšce asi 200 kilometrů. Tato vrstva umožňuje přenos radiových emisí krátkých vln na dlouhé vzdálenosti. Tato vrstva byla otevřena anglickým fyzikem Appleton.
    zemské ionosféry

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 užitečný pro všechny živé věci. Snížení počtu nebo úplné nepřítomnosti negativně ovlivňuje zdraví lidí. Ozonové díry, které byly objeveny koncem 20. století, způsobují nárůst počtu rakovin. Někteří vědci spojené s těmito postupy, jsou emise plynů ze zemského povrchu, a s zničení ionizovaných horních vrstvách atmosféry, které se stávají škodlivé ultrafialové záření projít.

ionosféry

Vliv ionosféry na rádiovou komunikaci

Vysoký stupeň ionizace vzduchu v této vrstvěatmosféra může ovlivnit rádiovou komunikaci. Negativně nabité částice, které se chaoticky pohybují, mohou změnit směr rádiových vln a dokonce i absorbovat svou energii. V důsledku toho dochází k silnému rušení, dočasnému zmizení radiokomunikací nebo naopak ke zvýšení rozmanitosti vzdálených rozhlasových stanic.

Vědci prokázali, že to je ionosféra - to jevrstvu atmosféry, která umožňuje šíření rádiových vln. Stalo se tak, že díky těmto vlnám byla tato vrstva objevena ve dvacátých letech minulého století.

Pro přesnější přenos rádiových vln do vzdálenýchvzdálenost musí být nalezena v ionosféře refrakčního bodu, odrážející se od které spadají přesně na místo, kde je potřeba. Problémem je také to, že část energie je absorbována negativně nabitými ionty. To je spojeno s fenoménem, ​​kdy se dlouhé vlny rychle rozpadají v ionosféře a jsou lépe přenášeny krátce. Kromě toho dochází k zhoršování rádiové komunikace během magnetických bouří, při nichž ionizace klesá.

troposférové ​​ionosféry

Zničení ionosféry

Každý ví, proč Země potřebuje atmosféru. Ionosféra je její vrstva, která chrání zbývající 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 Skayleb Space Laboratory se do ionosféry uvolní obrovské množství vodíku.

Ostatní spouštěcí vozidla ovlivňují složeníatmosféru. Vesmírný člun vydává velké množství chloru, oxidu uhelnatého, oxidu hlinitého a vodíku při spalování paliva. RN Energia je hodně oxidu dusíku. To vše aktivně zničí vrstvy ionosféry a vede k poklesu množství ozonu. Zbytky paliva se nahromadily dlouho v horní atmosféře. Obzvláště hodně z nich obsahuje stratosféru. Ionosféra je velmi citlivá na změny ve svém 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 proniknout do atmosféry a dostat se na zemský povrch, což nepříznivě ovlivňuje všechny živé organismy.

atmosféře ionosféry

Severní světla

Ionosféra je místem, kde takováÚžasný fenomén, stejně jako severní světla. Vzniká pod vlivem radiace z vesmíru. Když se nabité kosmické částice pohybující se směrem k Zemi dostanou do horních vrstev ionosféry, vznikne iontové perturbace, která je vnímána zespodu jako krásná jiskřivá záře. Ve skutečnosti se jedná o neutralizaci iontové soustavy vírů nabitých částic pocházejících ze Slunce. Pokud ne pro tuto vrstvu, "sluneční vítr" by zničil celý život na Zemi.

Přečtěte si více: