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電離層の視覚的把握


)加工画像の元は「あおもりくまラジオ研究所」より借用しました。
   
http://omorikuma.web.fc2.com/radio/level01/index2.html

■1■電離層とは大気中の原子や分子が主に紫外線を受けて光電離し、イオンが大量に存在している層で、中間圏と熱圏の間にあたる60〜500km付近に存在する。これに対してオゾン層は高度約10〜50kmの成層圏の中にある。また磁気圏は地球磁場と太陽風の圧力がつり合う境界の内側で高度1000km以上にある。
 

■2■電離層は電子密度の違いにより、下から順にD層 (60〜90km)、E層 (100 〜120km)、F1層 (150〜220km)、F2層 (220〜800km) の4つに分けられる。上層ほど紫外線は強く電子密度は大きい。そして下層ほど電子密度が小さい。夜間は最下層のD層は消滅し、またF1層とF2層も夜間には合併して1つとなる。


 

■3■地表から順に大気圏には対流圏、成層圏、中間圏、熱圏という4つの層がある。地上から約80〜800kmの層が熱圏(thermosphere)と呼ばれる理由は、上層に上がるに従い、太陽由来の陽子や電子などが酸素や窒素原子と衝突してそのエネルギーが熱に変わり、大気の温度が約−80℃〜+2000℃に上がるためだ。
 

■4■熱圏を構成している酸素や窒素がイオン化して電離した状態を一般に電離層と呼んでいるが、オーロラはこの電離層の中で発光しているのである。しかし空気密度が低いために熱伝導が非常に弱いために、この中を飛ぶ国際宇宙ステーションや昔のスペースシャトルもこれにより加熱されるということはなかった。


 

■5■電離層は1日の昼夜で変化するが、1年単位の夏冬、さらには約11年周期の太陽活動周期でもでも変化する。このために中波電波の伝播状態の変化には、1日の中での時間による変化と季節による変化に分けられる。日本では、この周波数帯は主にAMラジオ・船舶気象通報・航空無線航行などに利用されている。
 

■6■時として太陽の表面で時々太陽フレアという大爆発が起こる。この爆発の影響で、高エネルギー荷電粒子が大量に地球に届くことがある。この現象は太陽嵐と呼ばれて様々な現象の要因となる。時には一時的に電離層が消え、シューマン共鳴も消滅する。この時は生物の異常行動が増加することが報告されている。

 













 


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