电离层电离层结构

2023-02-15
  可用电离层特性参量电子密度、离子密度、电子温度、离子温度等的空间分布来表征。但其研究主要是电子密度随高度的分布。电子密度(或称电子浓度)是指单位体积的自由电子数。电子密度随高度的变化与各高度上大气成分、大气密度以及太阳辐射通量等因素有关。

  电离层在垂直方向上呈分层结构,一般划分为D层、E层和F层,F层又分为F1层和F2层。最大电子密度约为106厘米-3,大约位于300千米高度附近。除正规层次外,电离层区域还存在不均匀结构,如偶发E层(Es)和扩展F。偶发E层较常见,是出现于E层区域的不均匀结构。厚度从几百米至一二千米,水平延伸一般为0.1~10千米,高度大约在110千米处,最大电子密度可达106厘米-3。扩展F是一种出现于F层的不均匀结构,在赤道地区,常沿地磁方向延伸,分布于250~1000千米或更高的电离层区域。

  电离层分层结构只是电离层状态的理想描述,实际上电离层总是随纬度、经度呈现复杂的空间变化,并且具有昼夜、季节、年、太阳黑子周等变化。由于电离层各层的化学结构、热结构不同,各层的形态变化也不尽相同。