电离层是地球大气层中的一层,具有非常重要的作用。它能够阻挡来自太阳的高能辐射和宇宙粒子束,同时过滤掉地球表面以下或高于数十千米外的无用信号,起到了类似屏蔽和过滤的作用。另外,电离层还能反射、折射电磁波和无线电波,为广播、电视、通讯、导航等技术提供传输媒介。
1.电离层白天和晚上的区别
电离层的离子浓度和分布在白天和晚上有显著的差异。白天,由于太阳光的照射,地球大气层的上部分被电离,使得电离层延伸高度达到200多公里,还产生了F层和E层两个主要分层。而晚上,由于太阳光的缺失,电离层的F层会消失或降低高度,只剩下一个E层。这种变化对无线电通信、雷达探测、卫星导航等技术有一定影响。
2.电离层在广播、电视中的应用
广播和电视是利用地球大气对电磁波的反射和折射传输信号的技术。其中, AM 波使用中波频段,需要经过电离层的反射才能传播到远处; 而 FM 波使用超短波频段,信号可以沿视线传播,在较短距离范围内具备良好的清晰度。
3.电离层在通讯、导航中的应用
电离层的反射、折射作用也为通讯和导航技术提供了重要基础。短波和超短波在电离层反射后可实现长距离通讯。 卫星导航系统如 GPS 利用电离层的反射和折射传输信号,使得接收者可以确定自己位置和行进方向。
阅读全文