НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    ЭНЦИКЛОПЕДИЯ    ССЫЛКИ    КАРТА САЙТА    О САЙТЕ  



Я и друг мой осьминог: как металлург стал дайвером

Спутниковый инструмент НАСА измерил солёность океана

Известный исследователь Энрик Сала рассказал о проблемах мирового океана

В океане зафиксировали аномальные водовороты

Как дайвинг помогает ученым в поисках новых лекарств против рака

Где поплавать с аквалангом в Таиланде и получить максимум удольствия

Уровень моря будет расти ещё 500 лет




Сто тысяч лет назад ледовый покров Арктики не таял при гораздо более теплом климате

В антарктическом леднике обнаружена полость размером с город

Что делали полярники на Антарктиде в 1914-м

Найден керн антарктического льда, предположительно сохранивший миллионы лет истории

Последние ледяные запасы Арктики грозят растаять

В озерах Арктики обнаружены неизвестные науке рыбы

Учёные обнаружили «солнечные фильтры» в растениях Антарктиды




Ученые построили модель нервной системы головастика

Новое древо жизни включит «симбиомов» как отдельные организмы

Можно ли повысить шансы на удачную мутацию?

Одни очень простые животные паразитируют внутри других

Одноклеточные существа изобрели гарпунные пулеметы

Зрительные образы ученые вживили в мозг мышей

Многоклеточные организмы появились гораздо раньше, чем предполагалось


Народы мира    Растения    Лесоводство    Животные    Птицы    Рыбы    Беспозвоночные   

предыдущая главасодержаниеследующая глава

Кое-что о структуре

На самом деле никаких четких границ ионосферы (сферы, где имеются ионы, т. е. заряженные частицы) не существует. Некоторое количество заряженных частиц (положительных и отрицательных ионов) имеется даже в приземном слое воздуха. Правда, по происхождению они отличаются от заряженных частиц в собственно ионосфере, они - продукт радиоактивности, как естественной, так в последнее время, увы, и искусственной.

Но начиная со стратосферных высот атмосфера содержит заряженные частицы вполне нормального происхождения, они - порождение космических лучей. Их концентрация на высотах 20 - 30 км, согласно ракетным измерениям, может достигать и даже превосходить тысячу ионов на кубический сантиметр, что ничуть не меньше, чем количество заряженных частиц в области D ионосферы. И все же область высот ниже 50 км практически никогда не относят к ионосфере. Почему?

Потому что исторически под ионосферой понимали область атмосферы, влияющую на распространение радиоволн. Именно благодаря этому влиянию ионосфера и была открыта, именно наземные методы распространения радиоволн и служили источником информации об ионосфере в первые десятилетия ее изучения.

Для распространения радиоволн важна не просто концентрация заряженных частиц в единице объема. Важно, какие это частицы. Ни положительные, ни отрицательные ионы на распространение радиоволн практически не влияют (мы не говорим сейчас о специальных случаях вроде некогерентного рассеяния или свистящих атмосфериков). Все влияние на распространение определяется электронами, которые в силу своей малой массы относительно легко взаимодействуют с полем волны. Таким образом, с точки зрения радиофизики ионосфера кончается там, где "исчезает (или становится пренебрежимо мала) концентрация свободных электронов.

В верхней атмосфере, ниже примерно 80 км, количество свободных электронов быстро падает с уменьшением высоты из-за очень активных процессов прилипания этих электронов к нейтральным частицам. В результате на высоте около 50 км концентрация электронов становится уже настолько мала (скажем, не более 10 электронов на кубический сантиметр), что она практически неощутима методами распространения радиоволн. С точки зрения радиофизики, это и есть нижняя граница ионосферы. Ну а с точки зрения аэрономии? С точки зрения аэрономии - это неправильно. Заряженные частицы на высоте 30 или 40 км ничуть "не хуже" таких же частиц на высотах 60 - 70 км. Почему же последние относятся к ионосферной физике, а первые - нет? И все же бытует исторически более ранняя концепция распространения радиоволн. Ионосфера начинается на высотах 50 - 60 км, где появляются заметные концентрации электронов. Нам остается лишь принимать эту концепцию, а на высотах 20 - 40 км... На этих высотах рассматривать ионы просто как малые составляющие, входящие в компетенцию физикохимии мезосферы и стратосферы.

Итак, начиная с этой принятой нами нижней границы, давайте, двигаясь вверх, посмотрим, как устроена земная ионосфера, из каких частиц, и в каком количестве, она состоит, как ведет себя в пространстве и во времени. Но прежде сделаем еще одно отступление по поводу терминологии "слоев" и "областей".

Когда на первых ионограммах обнаружили, что отражение радиоволн происходит от фиксированных высот, решили, что на этих высотах располагаются слои заряженных частиц, которые и действуют как своего рода электронные зеркала на радиоволны. Слои эти обозначим снизу вверх заглавными буквами латинского алфавита: D, Е и F. Позднее выяснилось, что слой F довольно часто дает два отражения от разных высот, поэтому ввели стратификацию: слой F1 и слой F2.

Первые же ракетные измерения показали, что никаких сколь-нибудь выраженных слоев в ионосфере не существует. Имеется единый монотонный профиль изменения концентрации электронов с высотой, на котором (на высотах 250 - 300 км) виден один основной максимум, который и отождествляется со слоем F2. Остальные отражения, наблюдаемые на ионограммах, происходят не от реальных слоев, а от областей в ионосфере (или точек на высотном профиле [е]), где выполняются определенные условия на величину и градиент электронной концентрации.

Поскольку, однако, к этому времени стало понятно, что разным слоям (или просто разным высотам) соответствует разная физика, отказавшись от буквального понятия "слой", заменили его понятием "область". Стали говорить об области D (60 - 90 км), области Е (90 - 130 км), области F1 (170 - 200 км) и области F2 (200 - 400 км). Несколько раз заходил разговор о существовании области (слоя) С на высотах 50 - 60 км, где некоторые методы измерения [е] дают пик электронной концентрации. Однако широкого распространения концепция слоя С не получила.

Хотя выражение "область" и вытеснило в основном термин "слой", последний иногда используется в литературе (особенно чтобы избежать повторения часто встречающегося слова "область"), но, конечно, лишь как синоним слова "область", а не в своем буквальном значении.

предыдущая главасодержаниеследующая глава





Геологи наблюдали «всплытие» очага крупного землетрясения

На Ямале добыты образцы древесины возрастом более 7 тысяч лет

Редкие метеориты указали на происхождение воды на Земле

Термомеханическое моделирование помогло объяснить формирование магматической системы Йеллоустонского супервулкана

Потепление Мирового океана может увеличить частоту экстремальных штормов

Остров Великобритания возник из трех частей

Brexit 450 тысяч лет назад



Карты мира, которые расскажут о менталитете стран

В Европе детей рождённых вне брака больше, чем в браке

Оленина и коктейль из крови: чем питаются коренные народы Ямала

Получение высшего образования в США

Как зарабатывать на путешествиях

Географы создали карты, отражающие изменения поверхности Земли за последние 25 лет

Инициация через самоистязание: Жуткий средневековый пережиток, практикуемый в XXI веке



Во время освоения Евразии кроманьонцы еще могли встречать гигантских носорогов эласмотериев

В Сибири нашли голову волка, жившего в ледниковый период

Ученые воссоздали внешний вид детенышей тираннозавра рекса

Ученые обнаружили окаменелого проторозавра накануне живорождения

Динозавр, который выглядит как скульптура

40 тысяч лет в вечной мерзлоте

В Англии обнаружен новый птерозавр юрского периода


© GEOMAN.RU, 2001-2021
При использовании материалов проекта обязательна установка активной ссылки:
http://geoman.ru/ 'Физическая география'

Рейтинг@Mail.ru

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной
1500+ квалифицированных специалистов готовы вам помочь