ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
27
являются корпускулярные потоки, также в основном солнечного
происхождения. Плотность энергии ионизирующего потока, приходящего к
Земле, по мере проникновения в атмосферу падает в результате поглощения .
Плотность же газа, наоборот, падает с увеличением расстояния от Земли . По-
этому-то N как функция высоты имеет максимум : на некоторой высоте иониза-
ция наиболее интенсивна.
В ионосфере различают три основные области , обозначаемые буквами D,
E, F. Их называют также «слоями» . В табл.1 приведены некоторые подробности
структуры ионосферы .
Таблица 1
Область ионосферы Высота , км N , м
-3
(приблиз.)
D От 50 до 90 10
8
- 10
9
E От 90 до 120-140 10
11
F От 120-140 и выше 2*10
11
- 10
12
Днём степень ионизации значительно выше; в ночное время нижняя граница
ионосферы поднимается до высоты около 100 км , причём исчезает область D . В
зависимости от солнечной активности , сезона и времени суток это распределе-
ние варьируется. Слой F наиболее нерегулярен и подвержен влиянию магнит-
ного поля Земли.
Для характеристики ионосферы в целом весьма существенны крупно -
масштабные нерегулярные явления. При «магнитных бурях», возникающих в
результате вторжения в ионосферу корпускулярных потоков, вызываемых
вспышками на Солнце, происходит резкое изменение режима области F . По
меньшей мере можно говорить о сильном уменьшении электронной концентра-
ции и увеличении высоты максимума. Другого рода вспышки на Солнце харак -
терны весьма значительным усилением ультрафиолетового и рентгеновского
излучения. В результате глубокого проникновения излучения происходит рез-
кое повышение ионизации в области D .
Основная роль ионосферы в радиофизике – вызывать отражение радио -
волн вплоть до диапазона ультракоротких волн (УКВ). (Частотный диапазон
УКВ: 10 - 10
5
МГц.) Процесс этот существенно сложнее, чем отражение волн от
границы раздела двух различных однородных сред. В той мере, насколько здесь
применима геометрическая оптика, уместно говорить о рефракции, возвра-
щающей луч из ионосферы к Земле. Основная суть отражения радиоволн от
ионосферы становится понятной, если привлечь формулу закона Снеллиуса:
если угол входа луча в плоскослоистую среду есть
0
θ
, а соответствующий на-
чальный показатель преломления -
0
n , то для любого мгновенного направления
луча (угол
1
θ
) в точке, где показатель преломления равен
1
n , справедливо ра-
венство
0011
sinsin
θ
θ
nn
=
(5.1)
27 являю тся ко рп ускулярны е п о токи, такж е в о сно вно м со лнечно го п ро исхо ж дения. П ло тно сть энерг ии ио низирую щ ег о п о тока, п рихо дящ ег о к Земле, п о мере п ро никно вения в атмо сферу п адаетв результате п о г ло щ ения. П ло тно сть ж е газа, нао бо ро т, п адаетс увеличением расстояния о тЗемли. П о - этому-то N как функц ия вы со ты имеетмаксимум: нанеко торо й вы со те ио низа- ц ия наибо лее интенсивна. В ио но сфере различаю ттри о сно вны е о бласти, о бо значаемы е буквами D, E, F. И х назы ваю ттакж е «сло ями». В табл.1 п риведены неко торы е п о дро бно сти структуры ио но сферы . Т аблиц а1 -3 О бластьио но сферы В ы со та, км N, м (п риблиз.) D О т50 до 90 10 8 - 109 E О т90 до 120-140 1011 F О т120-140 и вы ш е 2*1011 - 1012 Д нё м степ ень ио низац ии значительно вы ш е; в но чно е время ниж няя г раниц а ио но сферы п о днимается до вы со ты о ко ло 100 км, п ричё м исчезаето бластьD. В зависимо сти о тсо лнечно й активно сти, сезо на и времени суток это расп ределе- ние варьируется. С ло й F наибо лее нерег улярен и п о дверж ен влиянию маг нит- но го п о ля Земли. Д ля характеристики ио но сферы в ц ело м весьма сущ ественны круп но - масш табны е нерег улярны е явления. П ри «маг нитны х бурях», во зникаю щ их в результате вторж ения в ио но сферу ко рп ускулярны х п о токо в, вы зы ваемы х всп ы ш ками на С о лнц е, п ро исхо дитрезко е изменение реж има о бласти F. П о меньш ей мере мо ж но г о во рить о сильно м уменьш ении электро нно й ко нц ентра- ц ии и увеличении вы со ты максимума. Д руг ог о ро давсп ы ш ки наС о лнц е харак- терны весьма значительны м усилением ультрафио летово г о и рентг ено вско го излучения. В результате г лубо ко го п ро никно вения излучения п ро исхо дитрез- ко е п о вы ш ение ио низац ии во бласти D. О сно вная ро ль ио но сферы в радио физике – вы зы вать о траж ение радио - во лн вп ло ть до диап азо на ультрако ро тких во лн (У К В ). (Ч асто тны й диап азо н У К В : 10 - 105 М Г ц .) П ро ц есс этотсущ ественно сло ж нее, чем о траж ение во лн о т границ ы разделадвух различны х о дно ро дны х сред. В той мере, наско лько здесь п рименима г ео метрическая о п тика, уместно г о во рить о реф ракци и , во звра- щ аю щ ей луч из ио но сферы к Земле. О сно вная суть о траж ения радио во лн о т ио но сферы стано вится п о нятно й, если п ривлечь фо рмулу зако на С неллиуса: если уг о л вхо да луча в п ло ско сло истую средуесть θ 0 , а со о тветствую щ ий на- чальны й п о казательп рело мления - n0 , то для лю бо г о мгно венно г о нап равления луча (уг о л θ1 ) в то чке, г де п о казатель п рело мления равен n1 , сп раведливо ра- венство n1sinθ1 = n0sinθ 0 (5.1)
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- …
- следующая ›
- последняя »