Ionosfäär: erinevus redaktsioonide vahel

'''Ionosfäär''' on üks [[atmosfäär]]i kõrgeimaid kihte, mis algab umbes 50<ref name="ttu">[http://www.lr.ttu.ee/irm/transmissioon/pdf/Ionosfaar.pdf Raadiolainete levi ionosfääris] TTÜ Raadio- ja sidetehnika instituudi õppematerjal</ref>–70<ref name="kallenrode">M.-B. Kallenrode, ''Space Physics: an introduction to plasmas and particles in the heliosphere and magnetospheres'' (Springer, Berliin, 2004)</ref> km kõrgusel ning ulatub 800<ref name="mudellend">[http://www.coptercam.ee/mudellend/ohkkond_1.htm Õhkkonna ehitus] A. Abel, E. Helme, ''Mudellend'' (1955)</ref>–1000<ref name="kallenrode" /><ref name="stolle">C. Stolle, ''Three-dimensional imaging of ionospheric electron density fields using GPS observations ad the ground and onboard the CHAMP satellite'' (Institut für Meteorologie der Universität Leipzig, Leipzig, 2004)</ref> km kõrgusele. Nimetus tuleb sellest, et erinevalt madalamatest [[atmosfäärikiht]]idest on ionosfäär [[Päike]]se lühilainelise kiirguse toimel osaliselt ioniseeritud, see tähendab sisaldab vabu [[elektron]]e ja [[ioon]]e ([[plasma]]t). Kuigi laetud osakeste [[kontsentratsioon]] võrreldes neutraalsete osakeste kontsentratsiooniga on väike, mõjutab see siiski olulisel määral ionosfääri omadusi.

 

 

Ionosfäär on väga tähtis muu hulgas raadiolainete kauglevi seisukohast, sest teatud [[sagedusala]]de [[raadiolained]] (3–30 MHz<ref name="vanhamäki" />) peegelduvad sellelt tagasi maapinna poole, võimaldades seega [[raadioside]]t tuhandete kilomeetrite kaugusele, mis muidu oleks võimatu.

 

==Geofüüsikalised omadused==

 

[[Rekombinatsioon|Rekombineerumise]] kiirust mõjutab ka osakestevaheline kaugus – maapinnale lähemal on neid rohkem ja nad paiknevad tihedamalt koos, seetõttu on osakeste [[vaba tee pikkus]] väiksem ja kokkupõrked tihedamad. Kõrguse kasvades kahaneb atmosfääri tihedus eksponentsiaalselt, kokkupõrked on harvemad, mistõttu rekombineerumine toimub aeglasemalt. See on ka põhjuseks, miks päikesekiirguse puudumisel (öösel) plasma ionosfääri ülaosas ([[F-kiht (ionosfäär)|F-kihis]]) täielikult ei kao.

 

 

 

==Ionosfääri kihid==

E_s-kiht ehk sporaadiline (juhuslik, hajus) E-kiht võib esineda Päikese aktiivsuse tsükli maksimumi ajal suvel, kui E-kihis tekib ajutiselt umbes 1<ref name="stolle" /> km paksune tavapärasest suurema [[elektrontihedus]]ega ala.

 

 

==Ionosfääri modelleerimine==

[[Äkiline ionosfääri häiring|Äkilised ionosfääri häiringud]] (''sudden ionospheric disturbances'') – Päikese suure aktiivsuse perioodil jõuab ionosfääri alumistesse kihtidesse niipalju ioniseerivat kiirgust, et [[laengutihedus]] muutub piisavalt suureks, et elektromagnetilisi laineid saab peegeldada ka kõige alumine ionosfääri kiht, mis oma õhuosakeste tiheduse tõttu neid osaliselt või täielikult neelata võib. Selline nähtus on lühiajaline, aga häirib tugevalt maapealseid kommunikatsioone, mis kasutavad pikalainelist kiirgust (raadiolaineid).<ref name="kallenrode" />

 

 

==Uurimismeetodid ja -seadmed==

Rakett püsib uuritavas kihis 5-20 minutit aga võimaldab mõõta vertikaalsuunas laiemat profiili kui satelliit. Raketid on odavamad, valmivad kiiremini ja nendel olevaid seadmeid saab korduvalt kasutada erinevatel rakettidel.<ref>[http://rscience.gsfc.nasa.gov/srrov.html NASA sounding rocket program overview]</ref>

 

 

==Seirevõrgustikud==

 

12. detsembril [[1901]] saadeti oletatavasti esimene [[Atlandi ookean|Atlandi]]-ülene [[raadiosignaal]] [[Inglismaa]]lt [[Cornwall]]ist [[Kanada]]sse [[Newfoundland]]i, kus selle võttis vastu [[Guglielmo Marconi]]. Signaal sisaldas [[morse]]koodis tähte [[S]] ning pidi selle maa läbimiseks kaks korda ionosfäärilt tagasi peegelduma. Eksperimendi õnnestumises kahtlejaid oli varemgi, aga eelmise sajandi viimasel kümnendil hakkas laiemalt levima arvamus, et see saavutus ei olnud tolle aja tehnikat arvestades siiski võimalik ning et Marconi tõlgendas mingi kõrvalise müra oodatavaks signaaliks.<ref name="belrose">John S. Belrose, "[http://www.ieee.ca/millennium/radio/radio_differences.html Fessenden and Marconi: Their Differing Technologies and Transatlantic Experiments During the First Decade of this Century]". International Conference on 100 Years of Radio -- 5–7 September 1995.</ref>

 

1902. aastal pakkus [[Oliver Heaviside]] välja idee atmosfäärikihist, mis võimaldab saata raadiolaineid Maa kumeruse taha. Samal ajal avastas [[Arthur Edwin Kennelly]] mõningad ionosfääri elektrilisi omadused ning nende mõlema järgi sai nimetuse [[Kennelly-Heaviside'i kiht]], mida praegu nimetatakse ka E-kihiks.

 

Aastal 1912 määras [[USA Kongress]] [[amatöörraadioside]] operatsioonideks [[sagedus]]ed üle 1,5 MHz ([[lainepikkus]]ega alla 200 m), mis arvati olevat kasutud, kuid [[1923]]. aastaks avastati kõrgsageduslike signaalide levi võimalikkus ionosfääris.

 

 

[[Lloyd Berkner]] mõõtis esimesena ionosfääri kõrgust ja tihedust, pannes sellega aluse esimesele terviklikule teooriale lühilainelise kiirguse levikust.

 

 

==Teiste taevakehade ionosfäärid==