太陽擾動以及其他原因導致電離層對正常狀態的顯著偏離。太陽擾動引起的電離層騷擾主要有電離層暴、電離層突然騷擾、極蓋吸收、極光帶吸收等。它們出現時會嚴重影響無線電波的傳播。
基本介紹
- 中文名：電離層騷擾
- 外文名：Ionospheric disturbance
- 主要：電離層暴、電離層突然騷擾
- 嚴重影響：無線電波的傳播
正文,
正文
電離層暴 在太陽表面局部地區發生擾動（如出現耀斑）期間噴發的大量帶電粒子流同地球高層大氣發生相互作用,使F2層狀態出現異常變化,稱為電離層暴。這種騷擾發生在太陽擾動出現1～2天之後，持續時間可由幾小時至幾天之久，並常常伴隨著磁暴和極光的發生。電離層暴分為負相電離層暴（F2層臨界頻率下降,如圖1所示）、正相電離層暴(F2層臨界頻率增加，如圖2所示)和雙相電離層暴(F2層臨界頻率既有下降又有升高)3種類型。一般地說負相電離層暴多發生在中、高緯度,不僅強度大,而且騷擾持續時間長。在赤道地區上空多發生正相電離層暴。電離層暴的出現次數和強度有11年的周期性變化(與太陽黑子數的變化密切相關)，顯著的年變化（春秋分電離層暴出現次數較多）和27天的重現性。另外，電離層暴的開始時間和終止時間在各地區也不盡相同。在電離層暴期間，短波無線電通信會受到破壞（見電離層無線電波傳播）。 電離層突然騷擾 (SID) 太陽色球在耀斑爆發期間發出的強烈的紫外線和X射線輻射,進入地球向陽面電離層的D層,使該處的電子密度突然增大，即為電離層突然騷擾。電離層突然騷擾持續的時間由幾分鐘到幾小時之久。1935年德林傑(J. H.Dellinger)首先把它同太陽活動聯繫起來加以初步解釋，所以又稱德林傑效應。
電離層突然騷擾發生時會出現種種現象。在地球向陽面通過 D層的高頻電磁波會遭受強烈的吸收，甚至傳播中斷(短波消逝SWF)；當接收高於F層臨界頻率的宇宙噪聲時,發現其強度突然減弱(宇宙噪聲突然吸收 SCNA)；低頻和甚低頻經電離層反射的信號，相位會發生突然變化（突然相位異常SPA）;當觀測由遠處閃電產生的天電時，發現其強度明顯增加（天電突增SEA）。
極蓋吸收(PCA) 在強烈的太陽耀斑爆發時,由太陽噴射出來的高能（約 5～20兆電子伏）質子流沿著地磁力線沉降在極蓋區上層大氣中，使極蓋地區（磁緯64°以上）D層（高度約60～90公里）的電離急劇增大,因而通過極蓋地區電離層的無線電波被強烈吸收，這就是極蓋吸收。極蓋吸收發生在強烈耀斑出現後幾十分鐘至幾十小時之後，吸收的持續時間通常約為3天,但有時可短到1天，最長約為10天,它在太陽活動極大年出現較頻繁。極蓋吸收常使無線電通信中斷。
極光帶吸收(AA) 來自太陽局部擾動區的電子和質子沉降到極區上空，使極光帶或者較其略寬的環帶（寬約6°～15°）內低電離層的電離增加,以至通過它的電磁波被強烈吸收，甚至完全接收不到信號，這種現象稱為極光帶吸收。它出現最頻繁的年份是在太陽活動極大年之後2～3年。
人為騷擾 人為原因也會引起電離層擾動。如核爆炸是一個巨大的多種輻射源，它可發出 γ射線、X射線、可見光直到紅外線的電磁輻射，以及β射線和中子等粒子輻射。這些輻射具有不同的穿透能力，在大氣層的不同高度上產生電離。低空核爆炸影響範圍較小，而高空核爆炸幾乎作用於整個半球。由核爆炸形成的電離區域會影響無線電波傳播。此外，用大功率發射機對電離層加熱也能引起電離層局部騷擾（見電離層非線性現象）。
根據對太陽活動和地磁活動的觀測，可以適時地進行電離層騷擾預報服務。
電離層突然騷擾發生時會出現種種現象。在地球向陽面通過 D層的高頻電磁波會遭受強烈的吸收，甚至傳播中斷(短波消逝SWF)；當接收高於F層臨界頻率的宇宙噪聲時,發現其強度突然減弱(宇宙噪聲突然吸收 SCNA)；低頻和甚低頻經電離層反射的信號，相位會發生突然變化（突然相位異常SPA）;當觀測由遠處閃電產生的天電時，發現其強度明顯增加（天電突增SEA）。
極蓋吸收(PCA) 在強烈的太陽耀斑爆發時,由太陽噴射出來的高能（約 5～20兆電子伏）質子流沿著地磁力線沉降在極蓋區上層大氣中，使極蓋地區（磁緯64°以上）D層（高度約60～90公里）的電離急劇增大,因而通過極蓋地區電離層的無線電波被強烈吸收，這就是極蓋吸收。極蓋吸收發生在強烈耀斑出現後幾十分鐘至幾十小時之後，吸收的持續時間通常約為3天,但有時可短到1天，最長約為10天,它在太陽活動極大年出現較頻繁。極蓋吸收常使無線電通信中斷。
極光帶吸收(AA) 來自太陽局部擾動區的電子和質子沉降到極區上空，使極光帶或者較其略寬的環帶（寬約6°～15°）內低電離層的電離增加,以至通過它的電磁波被強烈吸收，甚至完全接收不到信號，這種現象稱為極光帶吸收。它出現最頻繁的年份是在太陽活動極大年之後2～3年。
人為騷擾 人為原因也會引起電離層擾動。如核爆炸是一個巨大的多種輻射源，它可發出 γ射線、X射線、可見光直到紅外線的電磁輻射，以及β射線和中子等粒子輻射。這些輻射具有不同的穿透能力，在大氣層的不同高度上產生電離。低空核爆炸影響範圍較小，而高空核爆炸幾乎作用於整個半球。由核爆炸形成的電離區域會影響無線電波傳播。此外，用大功率發射機對電離層加熱也能引起電離層局部騷擾（見電離層非線性現象）。
根據對太陽活動和地磁活動的觀測，可以適時地進行電離層騷擾預報服務。
