مقدمه

از بخش فوقانی مزوسفر تا ارتفاع تقریبی 1000 کیلومتری اتمسفر زمین ، بار الکتریکی شدیدی حاکم است که زاییده وجود یونها و الکترونهای آزاد است. در حقیقت پرتوهای پر انرژی خورشید که از فضای خارج به طبقات بالایی اتمسفر وارد می‌شوند باعث گسستگی پیوند یا یونیزاسیون مولکولها و اتمها می‌شوند. بر اثر یونیزاسیون ، الکترون آزاد می‌شود و باقیمانده اتم بصورت یون در می‌آید؛ به همین علت این لایه از جو را یونوسفر نامیده‌اند. شدت یونیزاسیون در تمام ارتفاعات یونسفر یکسان نیست؛ بنابراین لایه‌های متفاوت با تراکم الکترون و یون متفاوت با ارتفاعات مجاور خود در یونسفر وجود دارد.

لایه‌های یونوسفری

ساختار واقعی یونسفر زمین آنچنان که به نظر می‌رسد ساده نیست. نیمرخ (پروفیل) واقعی چگالی الکترون با خواص ویژه جذب اجزای گاز اتمسفر مشخص می‌شود که ناشی از قوانین مختلف فشار سنجی برای مؤلفه‌های مختلف مولکولی به شدت متفاوتند. علاوه بر آن ، تغییرات ضرایب این ترکیب مجددا اتصال بر حسب ارتفاع را باید در محاسبه منظور کرد. بصورت نتیجه‌ای از این فرآیِندها ، چگالی الکترونی در یونسفر زمین ، سه لایه متفاوت را نشان می‌دهد. این لایه‌ها در ارتباطات رادیویی اهمیت بسیاری دارند و عبارتند از لایه‌های D , E , F .

ناحیه D

یونسفر پایین و زیر ارتفاع حدود 90 کیلومتری ، ناحیه D نامیده می‌شود. این لایه بصورت ضعیف بوده و ناشی از فرکانسهای بالای برخورد غالبا کنترل دینامیک و شیمی گاز خنثی قرار دارد و نمی‌توان آنار به عنوان پلاسما تلقی کرد.

ناحیه E

یونسفر بالا ، ناحیه‌ای بالاتر از 90 کیلومتری است. این ناحیه به مقدار زیاد ولی در عین حال بصورت جزئی یونیده بوده ، شامل سهم قابل توجهی از گاز خنثی ، تا ارتفاعات نزدیک 500km است. یونسفر بالا دو لایه بخوبی جدا شده از ماده یونیده است. ناحیه E که قله یونش آن در ارتفاع 110 کیلومتری و ناحیه - F که قله یون در حوالی ارتفاع 300 کیلومتری قرار دارند. تمایز بین دو لایه ، در نیمرخهای طرف شب ، آشکار است. در طی ساعت روز ، شکاف بین ناحیه F و E بطور جزئی پر شده است.

ناحیه E در اثر جذب تابش فرابنفش خورشیدی در طول موجهای بلندی (تقریبا 90nm) تشکیل می‌یابد که از ارتفاعات بالاتر عبور می‌کنند، تا آنکه چگالی اکسیژن مولکولی ، در پایینتر از ارتفاع حدود 150 کیلومتری بزرگ شود. بنابراین ، در ناحیه E عمدتا یونهای اکسیژن حاکم هستند. در ارتفاعات بالاتر ، یونش ناشی از بارش الکترونهای پر انرژی و پروتونها سهم عمده‌ای در تشکیل ناحیه – E دارند.

ناحیه - F

ناحیه - F به دو لایه شکافته می‌شود، عبارت از ناحیه – F₁ در ارتفاع حدود 200 کیلومتری و ناحیه –F₂ در ارتفاع حدود 300 کیلومتری ناحیه اولی از ویژگیهای مربوط به طرف روز است، که با همان شیوه ناحیه – E تولید می‌شود، ولی به دلیل وجود مولکولهای جاذب مختلف طول موجهای فرابنفش جذبی آن کوتاهتر (20 - mm 80) مهمترین لایه ناحیه - F₂ است. تشکیل این ناحیه عمدتا مبتنی بر تغییرات ارتفاعی چگالیهای ذرات خنثی و آهنگهای ترکیبات مجدد و به هم پیوستگی مربوط به اجزای مختلف جوی است.

در ناحیه – F₂ پایین ، یونش اکسیژن اتمی و ترکیب مجدد نقشهای کلیدی را بازی می‌کنند. در ارتفاعات بالاتر ، کاهش چگالی ذرات خنثی و به هم پیوستگی منجر به حصول قله‌ای در ارتفاع حدودا 300 کیلومتری می‌شود. قله ناحیه - F₁ حاوی چگالی پلاسما تا چگالیهای الکترون بالاتر از 106cm^-3 جو زمین است.

مباحث مرتبط با عنوان

• اتمسفر
• تشعشعات خورشیدی
• ترکیبات جو زمین
• تروپوسفر
• جو زمین
• فیزیک فضا
• لایه اوزون
• لایه‌های جو زمین