Солнечная активность и верхняя атмосфера.

Начнем с влияния на верхнюю атмосферу Земли электромагнитного излучения Солнца. Как уже говорилось, оно оказывает воздействие главным образом на земную ионосферу, т. е. часть верхней атмосферы от высоты 50-70

км до нескольких тысяч километров, в которой имеется достаточное количество ионов и электронов, чтобы изменить распространение электро­магнитной волны. Ионизация нейтральных частиц атмо­сферы вызывается солнечным излучением и поэтому плотность электронов в ней изменяется в зависимости от высоты Солнца над горизонтом, уровня солнечной активности и фазы ее 11

-летнего цикла, а также от вре­мени суток и сезона года. Обычно атмосферу делят на

четыре области: В, Е,

F1 и

F2

. Область D располо­жена на высоте 50—90

км и отличается невысокой электронной плотностью и значительным поглощением радиоволн. Ионизация се обусловлена прежде всего солнечным излучением в линии 1216

А. Область Е ха­рактеризуется высотами 85—140

км и высокой электрон-ной плотностью (5-103 —104

см-3 ночью и 1-105 — 4-105

см -3 днем. Ее ионизация вызывается в основном рентгеновским излучением в интервале длин волн 8—104 А.1

Области F1 и F2 расположены соответствен­но на высотах 140—230

км и 200—600

км. Плотность электронов в области F1 летом равна 2-105

см-3, а зи­мой— 4-105

см-3 и в области F2 — 2*106 и 2*106

см-3. Основным источником ионизации в этих областях является солнечное ультрафиолетовое излучение в интерва­ле длин волн 300—910

Д. Заметим, что в полярных районах ионосфера подвержена также воздействию корпускулярных потоков, идущих вдоль геомагнитных си­ловых линий из магнитосферы Земли. Как вы уже мог­ли заметить, высоты областей ионосферы, как и величи­на плотности электронов в них, испытывают колебания с течением времени.

Поскольку электронная плотность в областях Е, F1 и особенно F2 сильно зависит от уровня солнечной ак­тивности, выражаемого числами Вольфа или плотно­стью потока радиоизлучения Солнца на волне 10,7

см, увеличиваясь от минимума к максимуму 11

-летнего солнечного цикла соответственно в 1,5—2

раза и 2,5— 4

раза, изменяются условия радиосвязи, особенно на ко­ротких и очень длинных волнах. И это имеет практическую важность для всех специалистов, нуждающихся в устойчивой радиосвязи. Учитывая, что увеличение электронной плотности в поглощающем слое приводит к увеличению в нем поглощения, в эпоху максимума 11

-летнего цикла солнечной активности целесообразно в коротковолновом диапазоне радиоволн переходить на более короткие волны, а в эпоху минимума цикла — на более длинные. В то же время, в годы максимума 11

-летних циклов должна значительно улучшаться ра­диосвязь на самых длинных волнах (больше 10000м), распространяющихся путем отражения от нижней гра­ницы области Е, поскольку с повышением плотности электронов в лей в это время улучшаются и ее отража­тельные свойства.

Но помимо постепенных изменений условий радиосвя­зи, обусловленных ходом 11

-летнего цикла солнечной активности, нередко мы сталкиваемся с еще одним (го­раздо более неприятным) эффектом воздействия на верхнюю атмосферу электромагнитного излучения Солнца — внезапным затуханием радиосигнала при коротко­волновой радиосвязи. Теперь его обычно называют вне­запным ионосферным возмущением, до недавнего вре­мени оно было также известно под названием эффекта Деллинджера. Начальная фаза этого явления длится в среднем несколько минут, а общая его длительность составляет около часа. Внезапные ионосферные возму­щения вызываются повышенной ионизацией области D ионосферы, виновником которой служит приход рентге­новского излучения с длиной полны меньше 10

А от солнечных вспышек. Повышение ионизации в этом слу­чае влияет также на распространение длинных и очень длинных радиоволн, а также приводит к усилению отра­жения длинных радиоволн, создаваемых в земной атмо­сфере грозами.

Перейти на страницу: 1 2 3 4

О проекте

Мы создали этот проект для людей, которых интересует наука физика. Материалы на сайте представлены интересно и понятно.

Новые статьи

Солнечная энергия
Ведущим экологически чистым источником энергии является Солнце.
Энергия ветра
По оценке Всемирной метеорологической организации запасы энергии ветра в мире составляют 170 трлн кВт·ч в год.