Dyskusja:Jonosfera

wysokość jonosfery

można przyjąć że i książka i Wikpedia podają porawne wartości

" Jonosfera zdefiniowana jest jako ta część górnej atmosfery, w której swobodne elektrony są wystarczająco liczne, żeby wpływać na propagację fal radiowych. W praktyce można przyjąć, że zajmuje ona obszar od wysokości ok. 60 do 600 km. W ciągu dnia wyróżnia się cztery obszary jonosfery:

   * D     wysokość 60-90 km
   * E     100-120 km
   * F1    180-240 km
   * F2    250-450 km. 

Nocą obszary D i F1 znikają, natomiast gęstość elektronowa (koncentracja elektronów) obszarów E i F2 maleje. Dodatkowo obszar F1 występuje głównie w porze letniej. " źródło: http://hornsund.igf.edu.pl/jono2.html

Coś tu się nie zgadza... Wg. książki do geografii mojego brata :P Jonosfera powinna się zaczynać na około 80 km a nie na 50. Ktoś może to sprawdzić? --TOR 14:46, 27 lis 2004 (CET)

Wysokość na jakiej rejestrowana jest dolna granica jonosfery zależy od pory dnia, w dzień atmosfera jest zatem jonizowana do wysokości 50 lub 60 kilometrów, a nocą, gdy Słońce znika pod horyzontem, warstwa zaczyna zanikać i jej wysokość się znacznie podnosi. Zwykło sie pisać, że istnienie warstwy jest podtrzymywane przez strumień promieniowania kosmicznego, który ani nie jest duży, ani nie składa się wyłącznie z cząstek docierających na wysokość około 80 km. Są to cząstki a nie promieniowanie fotonowe [przepraszam, myślałem wyłącznie o cząstkach, a to promieniowanie]. Być może jednak istnieniu warstwy w nocy sprzyja mniejsze, niż zakładane do wytłumaczenia zupełnego zniknięcia warstwy, tempo rekombinacji.

Promieniowania kosmicznego wcale nie jest tak mało - bardzo szybko jego strumień rośnie wraz z maleniem energii. Cząstki docierają, owszem, również głębiej, ale przy wzroście gęstości atmosfery rekombinacja staje się bardzo szybka. Nie tylko fotony powodują jonizację. Promieniowanie kosmiczne to również "promieniowanie fotonowe" (kwanty gamma). Tempo rekombinacji jest tu rzeczywiście stosunkowo małe, ale nie tłumaczy to wszystkiego. Gdyby tak było, jonosfera przez czas trwania nocy systematycznie by zanikała, podczas gdy wiadomo, że po zmierzchu osiąga pewien stan równowagi. Należy wziąć pod uwagę również wysoką temperaturę powietrza i termojonizację. I znów, ze względu na małą gęstość, atmosfera stygnie bardzo wolno -- zu. Mpfiz (dyskusja) 20:21, 27 maj 2010 (CEST)

>> Nie wiem jakie jest tempo rekombinacji.

Strumień pozasłonecznego korpuskularnego promieniowania kosmicznego, który dociera do Ziemi nocą jest taki sam również dniem i jonizuje ośrodek. Nie wiem natomiast jaka jest relacja między strumieniem promieniowania nadfioletowego pochodzącego ze Słońca i z odległej przestrzeni kosmicznej. Ten zakres głównie tworzy jonosferę. Jeżeli jest porównywalny to oczywiście promieniowanie galaktyczne wytwarza nocną jonosferę. Przypuszczam, że jest mały, bo zakres nadfioletowy to termiczny obszar widma, a zródła są dalece bardziej odległe niż Słońce. Wówczas wpływ fotonów gamma promieniowania kosmicznego mógłby byc bardziej istotny, ale wtedy trzeba byłoby przełożyć jego zakres na zasięg jonizacji w atmosferze, bo być może bardziej wytwarzałby warstwę C niż utrzymywały jonizację w obszarze D. Mało to prawdopodobne, ale w każdym razie zasięg fotonów w atmosferze może być zupełnie inny niż cząstek naładowanych o tych samych energiach, bo fotony słabo poddają się działaniu pola magnetycznego. Ponadto kosmiczne promieniowanie gamma to bardzo szeroki zakres widma, ale strumień w każdym zakresie mógłby być niewielki. Ponieważ zródłem tego promieniowania są pewnie głównie supernowe ogranicza to bardzo gęstośc kwantów o tak dużych energiach w przestrzeni.

Warstwa jonosfery zanikałaby wtedy, gdyby tempo rekombinacji było duże, a jest pewnie małe, bo temperatury są w obszarze całkiem duże.

Jeżeli przy braku oświetelenia słonecznego w czasie nocy można znależć jakiś odcinek czasu przed świtem, kiedy to wysokość warstwy i koncentracja elektronowa nie zmieniaja się, to znaczy, że jest stały - nie spowodowany np. zmianami wysokości zródła ponad horyzontem jak w przypadku jonosfery dziennej - dopływ energii z zewnątrz i zródłem mogłyby być jedynie fotony promieniowania kosmicznego, bo jest pewnie izotropowe. Wtedy nie można byłoby ignorować fotonów promieniowania gamma, o których Pan napisał. Jeżeli jednak jonizacja przez całą noc maleje jedynie wolniej niż w drugiej połowie dnia, to może być jedynie skutkiem zmiany bilansu jonizacji, w którym znika zródło jonów "bezpośrednio w chwili" zachodu Słońca za horyzont, a wówczas tak powolna mogłaby być rekombinacja. Zerknięcie na wykresy zmian powinno wiele wyjaśnić, ale nie dysponuję żadnym rysunkiem tych zmian, ani nie znalazłem takich na stronach webowych.

Widoczność w nocy

Skoro promieniowanie kosmiczne przyczynia się do zjonizowania jonosfery to powinna świecić (ponieważ jest w stanie plazmy) i w nocy. Zatem dlaczego nie widzimy jonosfery w nocy?

>> Ponieważ materia w jonosferze nie podlega wyłącznie polu magnetycznemu, energia atomów w ośrodku o temperaturze około 400 a nawet 700K na wysokości warstwy F, powinna być wypromieniowywana przez promieniowanie określone rozkładem Plancka. Rozkład ten w określonej temperaturze zależy jedynie od częstości i małej jasności jonosfery nie można by wyjaśnić małą gęstością materii, gdyż ta sama temperatura w dwu ukladach termodynamicznych o różnej gęstości oznacza zwiększenie prędkości cząstek w rozrzedzonym ośrodku, wskutek czego zwiększa się częstość oddziaływań cząstek i efekt byłby taki, jakby było ich więcej. Natomiast wielkość emisji promieniowania obu układów byłaby taka sama.

Maksima krzywych Plancka w tej temperaturze powinny pojawiać się w podczerwieni i w tym zakresie powinna świecić jonosfera. Ponieważ są to częstotliwości poza promieniowaniem widzialnym to oczywiście nie są bez dodatkowych urządzeń rejestrowalne, zaś wielkość świecenia jonosfery w zakresie optycznym jest z powodu ciągłości rozkładu Plancka mała.

Cała Ziemia świeci w zakresie podczerwieni, o czym wiadomo również z obserwacji satelitarnych i powinna w tym zakresie również świecić jonosfera.