E層

E層

電離層之一,指位於D層之上、F層之下,高度約90~140千米的電離層區域。電子密度在103~105厘米-3之間。在中、低緯度地區,電子密度峰值所在的高度通常為100~120千米。在夜間,E層電子密度峰值一般為5×103厘米-3。太陽紫外線(1000~1020埃)和X射線(10~170埃)是E層的主要電離源。E層主要離子成分是和NO+。

基本介紹

  • 中文名:E層
  • 外文名:E sphere
  • 類別:電離層
  • 之上:F層
  • 之下:D層
  • 高度:90~140千米
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釋義

電離層之一,指位於D層之上、F層之下,高度約90~140千米的電離層區域。

特徵

電子密度在103~105厘米-3之間。在中、低緯度地區,電子密度峰值所在的高度通常為100~120千米。在夜間,E層電子密度峰值一般為5×103厘米-3。太陽紫外線(1000~1020埃)和X射線(10~170埃)是E層的主要電離源。E層主要離子成分是和NO+

電離層

電離層(Ionosphere)是地球大氣的一個電離區域。電離層(ionosphere) 受太陽高能輻射以及宇宙線的激勵而電離的大氣高層。60千米以上的整個地球大氣層都處於部分電離或完全電離的狀態,電離層是部分電離的大氣區域,完全電離的大氣區域稱磁層。也有人把整個電離的大氣稱為電離層,這樣就把磁層看作電離層的一部分。除地球外,金星、火星和木星都有電離層。電離層從離地面約50公里開始一直伸展到約1000公里高度的地球高層大氣空域,其中存在相當多的自由電子和離子,能使無線電波改變傳播速度,發生折射、反射和散射,產生極化面的旋轉並受到不同程度的吸收。

其它分層

電離層形態是電離層中電子密度等基本參量的空間結構(高度和經緯度分布)及其隨時間(晝夜、季節和太陽活動周期)變化的情況。電離層可從低到高依次分為D層、E層和F層等,其中F層還可分為F1層和F2層。E層和F1層中,電子遷移作用較小,具有查普曼層的主要特性。層的臨界頻率П(其平方正比於峰值電子密度)與太陽天頂角ě近似地滿足由簡單層理論所導出的關係式П=ɑcosě(兆赫),式中ɑ和b為常數。這個關係式反映了電離層電子密度隨時間和地區變化的基本趨勢。在較高的F2層,電離輸運起著重要作用;在地球磁極,存在著外來帶電粒子的轟擊,形態更為複雜。D層和F1層的峰形一般並不很凸出。

D層

離地面約50~90公里。白天,峰值密度NmD和相應高度hmD的典型值分別為10厘米和85公里左右。無線電波中的短波在該層受到較大的吸收。太陽活動最高年的吸收幾乎是最低年的兩倍。一年之中,NmD的夏季值大於冬季值,但在中緯地區,冬季有時會出現異常吸收。夜間,電離基本消失。

F層

離地面約130公里以上,可再分為F1和F2層。
①F1層(離地面約130~210公里):白天,峰值密度NmF1及其相應高度hmF1的典型值分別為2×10厘米和180公里。F1層峰形夜間消失,中緯度F1層只出現於夏季,在太陽活動高年和電離層暴時,F1層變得明顯。NmF1和hmF1的變化與E層類似,大致符合簡單層的理論公式,這時ɑ≈4.30.01R,b≈0.2。
②F2層(離地面約210公里以上):反射無線電信號或影響無線電波傳播條件的主要區域,其上邊界與磁層相接。。在任何季節,NmF2的正午值都與太陽活動性正相關。hmF2與太陽活動性一般也有正相關關係,除赤道地區外,夜間值高於白天值。在F2層,地球磁場大氣各風系、擴散和其他動力學因素起著重要的作用,其形態變化不能用查普曼的簡單層理論來描述,於是F2層比起E層和F1層便有種種“異常”。所謂日變化異常是指F2層電子密度的最大值不是出現在正午(通常是在本地時間13時至15時),同時NmF2還具有半日變化分量,其最大值分別在本地時間上午10~11時和下午22~23時。季節異常是指F2層正午的電子密度在冬季要比夏季高。赤道異常是指F2層電子密度並不在赤道上空最大,它明顯地受地磁場控制,其地理變化呈“雙峰”現象,在磁緯±20度附近達到最大值。在高緯度地區,可觀測到許多與帶電粒子沉降有關的異常現象。其中,最為重要的是F層“槽”,這是地球背陽面上從極光圈開始朝向低緯寬約5~10度的低電子密度的帶區。

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