Составители:
Рубрика:
существованием обязана тепловому движению, при котором частицы,
имеющие заряды разных знаков, оказываются так близко друг к другу, что за
счет сил электростатического притяжения соединяются, превращаясь в
нейтральные молекулы и атомы. В процессе рекомбинации свободные
электроны могут соединяться с положительными ионами, либо
положительные ионы с отрицательными. Это простейшая рекомбинация,
которая имеет место в верхних слоях ионосферы. В более плотных слоях
ионосферы существуют и более сложные, ступенчатые, механизмы
рекомбинации, при которых, например, электрон притягивается нейтральной
молекулой, превращая ее в отрицательный ион, который в свою очередь
соединяется с положительным ионом, образуя две нейтральные молекулы. В
подобной ситуации для описания процесса рекомбинации вводят понятие
эффективного значения коэффициента рекомбинации – J
р
(h), который
определяет количество воссоединившихся частиц в единице объема за
единицу времени.
Уравнение баланса ионизации может быть записано тогда в виде:
)()()(
)(
2
hNhJhJ
dt
hdN
eри
e
−= . (3.5)
Оно характеризует изменение во времени электронной плотности на
высоте h.
Если предположить, что атмосфера однородна по газовому составу, ее
плотность изменяется в соответствии с барометрической формулой,
температура постоянна по высоте, ионизация обусловлена только
ультрафиолетовым излучением солнца, то распределение электронной
плотности N
e ,
в соответствии с уравнением баланса, должно иметь один
максимум на конечной высоте. Это легко объяснимо и с физической точки
зрения, поскольку интенсивность ионизирующего излучения при уменьшении
высоты падает, а плотность атмосферы – растет, поэтому максимум
электронной плотности появляется на той высоте, где ионизирующее
излучение еще не слишком ослаблено, а плотность нейтральных частиц не
очень мала. В реальной ионосфере такая закономерность в среднем и имеет
место; этот слой носит название простого слоя (слоя Крючкова – Чепмена) и
максимум его расположен на высоте порядка 400 км.
Однако физико-химические и метеорологические особенности строения
атмосферы значительно усложняют распределение электронной плотности по
высоте. В настоящее время на базе большого количества косвенных
измерений, осуществляемых с помощью станций ионосферного зондирования,
успешно работающих во всем мире уже более 70 лет, достаточно хорошо
изучена так называемая внутренняя ионосфера на высотах от 60 до 400 км.
Более высокие области ионосферы изучены значительно хуже, поскольку
станции ионосферного зондирования для этих высот применены быть не
могут, а прямые измерения электронной плотности с помощью спутников и
геодезических ракет не обеспечивают необходимый объем информации.
41
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- …
- следующая ›
- последняя »
