Jonosferske oblasti i njihove karakteristike

am@astronomija.co.yu

atmosfera
Jonosfera
(nastavak)

Jedna globalna podela jonosfere bi bila na D, E i F oblast. U određenim uslovima jonosfera se može podeliti i na slojeve (slika 1.).

Slika 1. Jonosferske oblasti u funkciji visine (preuzeto sa www.sec.noaa.gov).

U nižu jonosferu (do 100 km) zapravo spada onaj njen deo u kome su glavni faktori u formiranju jonizovanog medijuma fotohemijski procesi. Granicu srednje jonosfere (100–170 km) određuju jonizaciono – rekombinacioni, termički i dinamički procesi. Visoku jonosferu čini F oblast u kojoj značajnu ulogu ima prenos naelektrisanih čestica u plazmi, nastao pod uticajem ambipolarne difuzije, termosferskih vetrova i jonosfersko – magnetosferskih interakcija.

D – oblast jonosfere se nalazi u aproksimativnom opsegu visine od 50 do 90 km, sa elektronskom koncentracijom koja sa porastom visine raste. Elektronska koncentracija pokazuje karakteristične dnevne, sezonske i solarno – ciklične varijacije. Zbog relativno velike gustine neutralne atmosfere, elektronska koliziona učestanost je visoka, reda na 75 km, što D oblasti jonosfere daje ulogu absorbera energije pri prostiranju elektromagnetskih talasa.

Smatra se da su geomagnetske bure u određenim uslovima praćene porastom elektronske gustine u D oblasti. Ukoliko se vrše merenja jonosferske apsorpcije na dugim talasima, moguće je pratiti anomalno ponašanje D oblasti u ovakvim uslovima.

E – oblast se prostire od 90 do 140 km i sastoji se od E1, E2 i sporadičnog sloja. Tretirajući sloj kao potpuno nezavistan fenomen, E oblast jonosfere se obrazuje pod dejstvom X – zračenja u opsegu talasnih dužina 0.8 – 10 nm i ultravioletne radijacije od 80 nm do (102.6 nm), koji stvaraju glavne , i drugostepene i jonske konstituente. Ovde se pokazuje jaka zavisnost elektronske gustine od sunčevog zenitskog ugla i sunčeve aktivnosti. Tako se dnevni maksimum elektronske gustine stvara u periodu lokalnog podneva i sezonskim maksimumom u toku leta. Noćna E oblast se razlikuje od dnevne, jer ostaci jonizacije odgovaraju plazmenoj učestanosti od 0.4 do 0.6 MHz, što se teško detektuje klasičnim jonosonderima. U ovom sloju se javlja i sistem električnih struja, koje su odgovorne za dnevne varijacije geomagnentog polja. One su proizvedene atmosferskim dinamoefektom odnosno kretanjem elektrona i jona pod uticajem termosferskih vetrova.

F – oblast je složeni sistem koga određuje sveukupnost fotohemijskih, magnetohidrodinamičkih i elektrodinamičkih procesa. Prostire se od približno 150 km do gornje granice jonosfere. U okviru nje razlikujemo dva sloja: F1 koji se pojavljuje do visine od 210 km i sadrži i jone kao osnovne i i kao drugostepene naelektrisane čestice. U F2 sloju dominantne naelektrisane čestice su joni, a drugostepene , i . Glavni elektronsko – jonski izvor u F oblasti jeste fotojonizacija neutralnih čestica EUV radijacijom iz opsega talasnih dužina do 102.7 nm. Kako, gotovo ne postoje negativni joni, ovde je elektronska koncentracija definisana sumom jonskih koncentracija, pod uslovima kvazineutralnosti plazme F oblasti.

I ovde vlada visoka zavisnost procesa jonizacije od sunčevog zenitnog ugla i broja sunčevih pega. Noću, a zimi ponekad i tokom dana F1, sloj nestaje i postoji samo jedinstvena F oblast. Dinamički procesi koji se odvijaju u F oblasti dovode do vremenskih promena fundamentalnih parametara ove oblasti koji traju od nekoliko minuta pa do desetina godina.

Visina iznad 1000 km se može smatrati granicom jenosfere, mada nepostoji, kao što je već rečeno realne granice izneđu plazme u jonosferi, plazmasfere i magetosfere.

<< Struktura jonosfere [Strana 1. 2. 3.] Jonosferska varijabilnost >>

vrh