ไอโอสเฟียร์คืออะไร? Ionospheric layers

บรรยากาศของโลกประกอบด้วยหลายส่วนมีองค์ประกอบที่แตกต่างกัน ชั้นบรรยากาศชั้นบรรยากาศชั้นบรรยากาศชั้นบรรยากาศชั้นบรรยากาศชั้นบรรยากาศและชั้นบรรยากาศอื่น ๆ ช่วยปกป้องชีวิตบนโลกจากรังสีคอสมิกที่แข็งตัว ไม่ทั้งหมดของพวกเขามีอยู่ในองค์ประกอบของออกซิเจนในปริมาณที่เพียงพอสำหรับการหายใจ แต่แต่ละคนทำหน้าที่ของตน ยกตัวอย่างเช่นชั้นบรรยากาศชั้นบนสุดของชั้นบรรยากาศอยู่เหนือ 50 กิโลเมตร มันเป็นชื่อเพราะจำนวนไอออนที่เกิดขึ้นเนื่องจากการกระทำของรังสีดวงอาทิตย์ พวกเขาเป็นคนที่ขังส่วนใหญ่ของรังสีคอสมิก

ไอโอโนสเฟียร์: องค์ประกอบ

ชั้นบรรยากาศประกอบด้วยส่วนผสมของก๊าซ พวกเขามีน้อยมากที่นั่นดังนั้นพวกเขาจึงพูดเกี่ยวกับอากาศที่ถ่ายเทได้มากที่ระดับความสูงนี้ นั่นเป็นเหตุผลที่เที่ยวบินในที่นี้ไม่สามารถทำได้ ไอโซโทปโลกส่วนใหญ่มีอะตอมเป็นกลางของไนโตรเจนและออกซิเจน แต่องค์ประกอบหลักของมันคือพลาสมา quasineutral ซึ่งจำนวนอนุภาคประจุบวกจะประมาณเท่ากับจำนวนอนุภาคประจุลบ ไอออนดังกล่าวมีมากขึ้นเรื่อย ๆ และมีระยะห่างจากโลก ดังนั้นไอโซโทปจึงเรียกว่าเปลือกพลาสม่าของโลก

ส่วนประกอบหลักของชั้นบรรยากาศจากพื้นผิวโลกประมาณ 50-100 กิโลเมตรคือออกซิเจนไนโตรเจนและโซเดียม แต่หลังจากที่ระยะทาง 100 กิโลเมตรไฮโดรเจนและฮีเลียมเริ่มมีอิทธิพลเหนือมัน

คำอธิบายชื่อ

ไอโอสเฟียร์เป็นชั้นบรรยากาศเรียกว่าเนื่องจากระดับไอออไนซ์สูง แหล่งกำเนิดของมันคือรังสีเอกซ์และรังสีอัลตราไวโอเลต ไอออนเป็นอิเล็กตรอนที่มีประจุไฟฟ้าลบ ในไอโอสเฟียร์ความเข้มข้นของมันสูงมาก ระดับไอออนมีอิทธิพลเล็กน้อยจากแรงโน้มถ่วงของโลก แต่จำนวนอิเล็กตรอนที่อิออนจะเพิ่มขึ้นในช่วงเวลาที่เกิดจากแสงแดดและยังเป็นเพราะเนื้อเรื่องของร่างกายของจักรวาลต่างๆเช่นอนุภาคอุกกาบาตที่ผ่านมาในโลก ในตอนกลางคืนเมื่อไม่มีรังสีดวงอาทิตย์ระดับไอออนไนซ์จะได้รับผลกระทบจากรังสีคอสมิกกาแลคซี

การระบาดของโรคในดวงอาทิตย์นำไปสู่ความเป็นจริงสู่โลกการไหลของอนุภาคมูลฐาน - โปรตอน, อิเล็กตรอน - เป็นผู้กำกับ ส่งผลต่อชั้นบรรยากาศทั้งหมดของโลก แต่ส่วนใหญ่ของรังสีที่แข็งจะล่าช้าในชั้นบรรยากาศ ในขณะเดียวกันไอออไนซ์จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

ศึกษาไอโอสเฟียร์

ชั้นบรรยากาศนี้ถูกค้นพบในช่วงต้นปีที่ 20อี. แอ็ปเปิ้ลตันเมตรบาร์เน็ตกรัม Breit และเมตร Tewom พวกเขาพบว่าที่ระดับความสูงหลังจาก 50 กิโลเมตรมีชั้นของก๊าซที่สะท้อนคลื่นวิทยุ พวกเขาเริ่มเฝ้าดูเขา พบว่าบรรยากาศของไอโอสเฟียร์ต่างกันไป แม้ในระหว่างวันองค์ประกอบและลักษณะอื่น ๆ จะเปลี่ยนไป จำนวนของก๊าซที่แตกต่างกันยังอยู่ในการพึ่งพาจากระดับความสูง ดังนั้นไอโอสเฟียร์จึงถูกแบ่งออกเป็นสามชั้น

แต่ภาพที่สมบูรณ์ของลักษณะเฉพาะของเรื่องนี้บางส่วนของบรรยากาศมนุษยชาติก็สามารถที่จะได้รับเฉพาะในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 20 เราศึกษาจากสถานี ionospheric บนพื้นดิน จากนั้นพวกเขาก็เริ่มตรวจสอบจากด้านใน ในตอนแรกจรวดจากนั้นดาวเทียมขึ้นสู่ชั้นบน และคนเราก็สามารถเข้าใจได้ว่าไอโซโทสคืออะไร องค์ประกอบของมันถูกศึกษาโดยการใช้จรวดจากเครื่องสเปกโตรมิเตอร์ นี้ยังทำให้มันเป็นไปได้ที่จะวัดพารามิเตอร์อื่น ๆ :

• อุณหภูมิ;
• ความเข้มข้นของไอออน
• การนำไฟฟ้า;
• แหล่งของไอออไนซ์
• คุณสมบัติของรังสีดวงอาทิตย์ที่แข็งตัว

สำรวจไอโซโทปด้วยวิธีวิทยุ- การศึกษาคลื่นวิทยุที่สะท้อน เมื่อเร็ว ๆ นี้ดาวเทียมเริ่มถูกนำมาใช้บนกระดานซึ่งมีสถานีและหัววัดที่สำรวจไอโซโทปจากด้านบน เรื่องนี้ทำให้มันเป็นไปได้ที่จะสร้างความคิดของชั้นบนสุดของมันไม่สามารถเข้าถึงได้สำหรับการศึกษาจากโลก

Ionospheric layers

ส่วนนี้ของบรรยากาศยังไม่เหมือนกัน มันแตกต่างกันสามชั้นด้วยองศาที่แตกต่างของไอออนไนซ์และความหนาแน่นของก๊าซ

• ในชั้นต่ำสุดขยายเป็น 90กิโลเมตรไอออนไนซ์ต่ำสุด อากาศที่นี่มีการแตกตัวเป็นไอออนภายใต้อิทธิพลของพายุแม่เหล็กของโลกและด้วยความช่วยเหลือของรังสีเอกซ์ของดวงอาทิตย์ ดังนั้นในตอนกลางคืน ionization ที่นี่จะลดลงอีก
• ชั้นที่สองมีระยะตั้งแต่ 90 ถึง 120 กิโลเมตร เป็นลักษณะความหนาแน่นไอออนเฉลี่ยที่เพิ่มขึ้นอย่างมากในช่วงกลางวันภายใต้อิทธิพลของรังสีดวงอาทิตย์ ในชั้นนี้คลื่นวิทยุขนาดกลางและสั้นจะสะท้อนให้เห็น ส่วนนี้ของชั้นบรรยากาศที่เรียกว่าชั้น Kennel-Heaviside ซึ่งเป็นครั้งแรกที่ศึกษา
• ส่วนที่เหลือของไอโซโทปอยู่เหนือ 130 กิโลเมตรเป็นชั้นที่สาม ระดับไอออไนซ์สูงสุดอยู่ที่ระดับความสูงประมาณ 200 กิโลเมตร ชั้นนี้ทำให้สามารถส่งคลื่นวิทยุระยะสั้นไปไกลได้ ชั้นนี้เปิดขึ้นโดยนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษชื่อ Appleton

ชั้นโอโซนคืออะไร?

ด้านล่างของชั้นบรรยากาศเป็นชั้นโอโซน ช่วยปกป้องโลกจากอันตรายจากรังสีอัลตราไวโอเลตและการสูญเสียความร้อน นักวิทยาศาสตร์ได้พิสูจน์ว่าโอโซนมีประโยชน์สำหรับสิ่งมีชีวิตทุกชนิด การลดจำนวนหรือการมีอยู่ทั้งหมดจะส่งผลเสียต่อสุขภาพของผู้คน หลุมโอโซนซึ่งถูกค้นพบในปลายศตวรรษที่ 20 ทำให้เกิดการเพิ่มจำนวนของโรคมะเร็ง นักวิทยาศาสตร์บางคนเชื่อมโยงกระบวนการดังกล่าวไม่ได้กับการปล่อยก๊าซจากพื้นผิวโลก แต่ด้วยการทำลายชั้นบนชั้นบรรยากาศของไอออนไนซ์ซึ่งส่งผลต่อรังสีอัลตราไวโอเลตที่เป็นอันตราย

อิทธิพลของไอโซโทปต่อการสื่อสารทางวิทยุ

ไอออนไนซ์สูงในชั้นนี้บรรยากาศอาจส่งผลต่อการสื่อสารทางวิทยุ อนุภาคที่ถูกประจุลบเคลื่อนย้ายไปมาอย่างวุ่นวายสามารถเปลี่ยนทิศทางของคลื่นวิทยุและดูดซับพลังงานได้ เป็นผลให้มีการรบกวนที่รุนแรงการหายตัวไปชั่วคราวของการสื่อสารทางวิทยุหรือตรงกันข้ามการเพิ่มความหลากหลายของสถานีวิทยุที่ห่างไกล

นักวิทยาศาสตร์ได้พิสูจน์ว่านี่คือบรรยากาศรอบตัวชั้นของบรรยากาศซึ่งจะทำให้การแพร่กระจายของคลื่นวิทยุเป็นไปได้ มันเกิดขึ้นว่าด้วยคลื่นเหล่านี้ชั้นนี้ถูกค้นพบในปี ค.ศ. 1920

สำหรับการส่งคลื่นวิทยุที่แม่นยำยิ่งขึ้นไปไกลระยะทางต้องพบได้ในไอโอโนสเฟียร์ของจุดหักเหซึ่งสะท้อนให้เห็นได้จากที่มันตกอยู่ในตำแหน่งที่ต้องการ ปัญหาก็คือพลังงานบางส่วนถูกดูดซึมโดยไอออนประจุลบ นี่เป็นเรื่องที่เกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์ที่คลื่นยาวผุพังอย่างรวดเร็วในชั้นบรรยากาศและส่งให้สั้นลง นอกจากนี้การสื่อสารด้วยวิทยุจะเสื่อมลงในระหว่างพายุแม่เหล็กซึ่งทำให้ไอออนไนซ์ลดลง

การทำลายไอโซโทป

ทุกคนรู้ว่าทำไมโลกต้องการบรรยากาศ ชั้นบรรยากาศเป็นชั้นซึ่งช่วยป้องกันชั้นที่เหลือจากรังสีคอสมิกที่แข็งตัว ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญมากที่องค์ประกอบของมันจะยังคงอยู่ในระดับปกติ แต่กิจกรรมของมนุษย์ในช่วงหลายปีที่ผ่านมานำไปสู่ความจริงที่ชั้นบรรยากาศเริ่มยุบลง ตัวอย่างเช่นเมื่อเปิดใช้ Skayleb Space Laboratory จะมีไฮโดรเจนจำนวนมากถูกปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศ

รถเปิดตัวอื่น ๆ มีผลต่อองค์ประกอบบรรยากาศ กระสวยอวกาศมีปริมาณคลอรีนคาร์บอนมอนอกไซด์อลูมิเนียมออกไซด์ไฮโดรเจนเมื่อเผาเชื้อเพลิง RN Energia เป็นไนโตรเจนออกไซด์เป็นจำนวนมาก ทั้งหมดนี้ทำลายชั้นของไอโซโทปและนำไปสู่การลดลงของปริมาณโอโซน ซากของน้ำมันเชื้อเพลิงสะสมมาเป็นเวลานานในบรรยากาศชั้นบน โดยเฉพาะอย่างยิ่งมากของพวกเขามีชั้นสตราโตสเฟียร์ ไอโอสเฟียร์มีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบดังนั้นไอออนจะถูกทำลายอย่างรวดเร็ว

ปรากฎว่าเมื่อเปิดตัวยานอวกาศตลอดเส้นทางของเที่ยวบินของพวกเขา, ทางเดิน, ที่เรียกว่าหลุม ionospheric จะเกิดขึ้น เมื่อถึงจุดนี้รังสีคอสมิกสามารถทะลุผ่านชั้นบรรยากาศและเข้าสู่ผิวโลกได้ส่งผลเสียต่อสิ่งมีชีวิตทั้งหมด

แสงเหนือ

ไอโอสเฟียร์เป็นสถานที่ที่เช่นปรากฏการณ์ที่น่าตื่นตาตื่นใจเช่นไฟทางตอนเหนือ เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของรังสีจากอวกาศ เมื่ออนุภาคของจักรวาลที่เคลื่อนย้ายเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของชั้นบนของชั้นบรรยากาศของไอออนจะเกิดการรบกวนของไอออนเกิดขึ้นซึ่งเป็นที่รับรู้จากด้านล่างเป็นแสงสีรุ้งที่สวยงาม ในความเป็นจริงขั้นตอนนี้คือการทำให้เป็นกลางในชั้นบรรยากาศของอนุภาคไอออนของอนุภาคประจุที่มาจากดวงอาทิตย์ ถ้าไม่ใช่สำหรับชั้นนี้ "ลมสุริยะ" จะทำลายชีวิตทั้งหมดบนโลก