الأيونوسفير - ما هذا؟ طبقات الغلاف الجوي المتأين

الغلاف الجوي للأرض يتكون من عدة أجزاء مع تركيبات مختلفة. الستراتوسفير، إكزوسفير، التروبوسفير، الأيونوسفير، والطبقات الأخرى لحماية جميع أشكال الحياة على كوكب الأرض من الأشعة الكونية الثابت. لا تتألف كل منها من الأوكسجين في حدود مبلغ يكفي للتنفس. ولكن كل يؤدي وظائفه. على سبيل المثال، الأيونوسفير - هو الطبقة العليا من الغلاف الجوي تقع فوق 50 كم. وسميت بهذا الاسم لأن عدد كبير من الأيونات تشكلت نتيجة التعرض ل أشعة الشمس. أنها تحتفظ معظم الأشعة الكونية.

الأيونوسفير: تكوين

هذه الطبقة من الغلاف الجوي يتكون من خليط من الغازات. هناك عدد قليل جدا، لذلك نتحدث عن فراغ جدا في هذا الارتفاع. هذا هو السبب في الرحلات إلى هذا الموقع غير ممكن. أكثر من الأيونوسفير الأرض يحتوي على ذرات محايدة من النيتروجين والأكسجين. ولكن البنية الأساسية لها - هو البلازما quasineutral، فيه عدد من الجسيمات المشحونة إيجابيا يساوي تقريبا عدد سالبة الشحنة. هذه الأيونات تتزايد مع المسافة من الأرض. لذلك، ويسمى أحيانا الأيونوسفير البلازما غمد من الأرض.

البنية الأساسية من الأيونوسفير 50-100 كيلومترا فوق سطح الأرض - هو الأكسجين، والنيتروجين، والصوديوم. ولكن بعد 100 كم أن تبدأ في السيطرة على الهيدروجين والهيليوم.

شرح اسم

الأيونوسفير - طبقة من الغلاف الجوي، وسميت بهذا الاسم نظرا لدرجة عالية من التأين. هذا هو مصدر لها X-ray و أشعة الشمس فوق البنفسجية. أيونات - شحنة سالبة الإلكترونات. في الأيونوسفير، تركيزها عالية جدا. مستوى أيونات تؤثر قليلا المغنطيسي للأرض. ولكن كمية من الالكترونات المؤينة في كثير من الأحيان يزيد خلال مشاعل، وكذلك بسبب مرور الأرض في الماضي العديد من الأجرام السماوية، على سبيل المثال، جسيمات النيزك. في الليل، عندما لا يكون هناك الإشعاع الشمسي على مستوى التأين من تأثير الأشعة الكونية المجرية.

مشاعل يؤدي ذلك إلى حقيقة أن تدفق توجه نحو الجسيمات الأولية الأرض - البروتونات والإلكترونات. أنها تؤثر على جميع طبقات الغلاف الجوي للأرض. ولكن معظم الإشعاع الصعب تأخر في الأيونوسفير. هذا يزيد بشكل كبير التأين لها.

دراسة الأيونوسفير

تم الكشف عن هذه الطبقة من الغلاف الجوي في العلماء أوائل القرن 20th E. أبليتون، بارنت M.، وM. G. Breit Tuve. ووجد الباحثون أن على ارتفاع 50 كيلومترا حيث أن هناك طبقة من الغازات التي تعكس موجات الراديو. له بدأ الاحتفال. وقد وجد أن الأيونوسفير يختلف باستمرار. حتى خلال أيام من تغيير تركيبة وغيرها من خصائصه. كميات مختلفة من الغازات في zavsimosti الارتفاع. لذلك، يتم تقسيم الأيونوسفير إلى ثلاث طبقات.

ولكن الفهم الكامل لخصائص هذا الجزء من الغلاف الجوي للبشرية يمكن الحصول عليها إلا في النصف الثاني من القرن ال20. درسنا مع محطات الغلاف الأيوني الأرضية. ثم بدأ لاستكشاف ذلك من الداخل. الصاروخ الأول، ثم ذهب الأقمار الصناعية تصل إلى الغلاف الجوي العلوي. وكانوا قادرين على فهم ما الأيونوسفير الشعب. وكان التحقيق تكوينها عن طريق استخدام صواريخ مع مطياف الكتلة. ومن الممكن أيضا لقياس المعلمات الأخرى:

• درجة الحرارة؛
• تركيز أيون.
• الموصلية الكهربائية؛
• مصادر التأين.
• أشعة الشمس وخصوصا الثابت.

استكشاف الأيونوسفير كما تستخدم أساليب الراديو - دراسة موجات الراديو المنعكسة. وبدأت في الآونة الأخيرة إلى استخدام الأقمار الصناعية على متن الطائرة التي لديها محطات وتحقيقات استكشاف الأيونوسفير من فوق. يسمح هذا فكرة عن طبقته العلوية، لا يمكن دراستها من الأرض.

طبقات الغلاف الجوي المتأين

انها جزء من الغلاف الجوي هي أيضا ليست موحدة. في ذلك هناك ثلاث طبقات وجود درجات مختلفة من التأين والغاز كثافة.

• في الطبقة السفلى، وتمتد ما يصل الى 90 كيلومترا، وهو أدنى التأين. والمتأينة الهواء تحت تأثير العواصف المغناطيسية، والأرض، وكذلك عن طريق X-أشعة الشمس. لذلك في التأين الليل هو أكثر مخفضة.
• الطبقة الثانية هي 90-120 كيلومتر. يتميز بكثافة متوسط أيونات، التي زادت بشكل كبير خلال النهار عن طريق الإشعاع الشمسي. في هذه الطبقة، وينعكس ذلك موجات الراديو المتوسطة والقصيرة. ويسمى هذا الجزء من طبقة الأيونوسفير كينللي-Heaviside، الذي درس لأول مرة.
• بقية الغلاف الايوني فوق 130 كيلو مترا من الطبقة الثالثة. لوحظ أقصى مستوى من التأين على ارتفاع نحو 200 كيلومترا. هذه الطبقة يجعل من الممكن لنقل موجات الراديو على الموجة القصيرة عبر مسافات طويلة. فتحت طبقة الانجليزية فيزيائي أبليتون.

ما هي طبقة الأوزون

تحت الأيونوسفير هي طبقة الأوزون. لأنه يحمي الأرض من التأثيرات الضارة للأشعة فوق البنفسجية ومن فقدان الحرارة. وقد أظهرت العلماء أن الأوزون هو مفيد لجميع الكائنات الحية. الحد من قيمته أو أي تأثير سلبي على صحة الناس. ثقب الأوزون، والتي تم اكتشافها في أواخر القرن 20th، تسبب زيادة في عدد حالات السرطان. بعض العلماء المرتبطة بهذه العمليات هم من انبعاثات الغاز من سطح الأرض، ومع تدمير طبقات الغلاف الجوي العليا المتأينة، والتي أصبحت الأشعة فوق البنفسجية الضارة لتمرير.

تأثير الأيونوسفير على الراديو

هناك درجة عالية من تأين الهواء في هذه الطبقة من الغلاف الجوي يمكن أن تؤثر على الراديو. سلبا على الجسيمات المشحونة تتحرك بشكل عشوائي قد تغيير اتجاه موجات الراديو، وحتى على امتصاص الطاقة. ونتيجة لذلك، هناك ضجيج كبير، اختفاء مؤقت للإذاعة أو، على العكس من ذلك، وزيادة محطات الإذاعة slishimosti بعيدة.

وقد أظهرت العلماء أن الغلاف الجوي المتأين - هو طبقة من الغلاف الجوي، مما يجعل من الممكن نشر موجات الراديو. حدث ذلك أنه نظرا لهذه radoivolnam وهذه الطبقة في 20S من القرن 20th افتتح.

لنقل أكثر دقة من موجات الراديو لمسافات طويلة تحتاج إلى العثور على نقطة في انكسار الغلاف الأيوني، والتفكير من الذي سوف تحصل عليه إلى المكان الذي تحتاجه. مشكلة أخرى هي أن بعض من الطاقة يتم امتصاصها من قبل أيونات سالبة الشحنة. تتعلق هذه هي الظاهرة حيث ثبط الطول الموجي بسرعة في الأيونوسفير، ومرت أفضل قصيرة. وعلاوة على ذلك، تدهور الاتصالات اللاسلكية أثناء العواصف المغناطيسية، والتي يتم تقليل التأين.

تدمير الأيونوسفير

الجميع يعرف ما يحتاجه العالم في الغلاف الجوي. الأيونوسفير هو نفسه - هو الطبقة التي تحمي الطبقات الأخرى من الإشعاع الخارجي الثابت. ولذلك، من المهم أن يتم الحفاظ على تكوينها في المستوى الطبيعي. ولكن الأنشطة البشرية في السنوات الأخيرة يؤدي إلى حقيقة أن هذه الطبقة من الغلاف الجوي تبدأ لكسر. على سبيل المثال، عند تشغيل الفضاء مختبر "Skayleb" في الأيونوسفير يتم إخراج كميات كبيرة من الهيدروجين.

التعزيز أخرى ليست أقل تأثير على تكوين الغلاف الجوي. الفضاء "المكوك" يلقي أثناء احتراق كمية كبيرة من الكلور، أول أكسيد الكربون، أكسيد الألومنيوم، والهيدروجين. A "انيرجيا" - الكثير من أكسيد النيتروجين. كل هذا يدمر الطبقات النشطة من الأيونوسفير، ويقلل من كمية الأوزون. الوقود المتبقية لفترة طويلة تتراكم في الغلاف الجوي العلوي. خصوصا الكثير منها تحتوي على طبقة الستراتوسفير. الأيونوسفير حساسة جدا للتغيرات في تكوينه، لذلك يتم تدمير الأيونات بسرعة.

وتبين أنه عند تشغيل المركبة الفضائية على طول الطريق بأكمله من الممر رحلة تتشكل، ما يسمى ثقب في الغلاف الأيوني. في هذه المرحلة، يمكن للأشعة الكونية تخترق الغلاف الجوي، والوصول إلى سطح الأرض، مما يؤثر سلبا على جميع الكائنات الحية.

الأضواء الشمالية

الأيونوسفير - وهو المكان الذي يشكل مثل ظاهرة مذهلة من الشفق القطبي. ويحدث ذلك تحت تأثير الإشعاع من الفضاء. عندما الجسيمات المشحونة مساحة التحرك على الأرض هي في الطبقات العليا من الغلاف الأيوني، واضطراب من الأيونات يحدث، مما أسفل ينظر إليها على أنها توهج قزحي الألوان الجميلة. في الواقع هذه العملية هو تحييد في الدوامات الأيونوسفير الجسيمات المشحونة القادمة من الشمس. إن لم يكن لهذه الطبقة "الرياح الشمسية" قد تدمر كل أشكال الحياة على الأرض.