第十组天波传播PPT学习教案.pptx

会计学
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第十组天波传播
电离层概况
电离层的结构特点
图1―1地面上空大气层概况
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图1―2 大气的分层现象
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对每层气体而言，气体密度是上疏下密，而太阳照射则上强下弱，因而被电离出来的最大电子密度将出现在几个不同的高度上，每一个最大值所在的范围叫做一个层，由下而上我们分别以D、E、F1、F2等符号来表示，电离层各层的主要数据如表1―1。
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表1―1 电离层各层的主要参数
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表中的半厚度是指电子密度下降到最大值一半时之间的厚度，临界频率是指垂直向上发射的电波能被电离层反射下来的最高频率。各层反射电波的大致情况如图1―3所示。
图1―3 长、中、短波从不同高度反射
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D层是最低层，因为空气密度较大，电离产生的电子平均仅几分钟就与其它粒子复合而消失，因此到夜间没有日照，D层就消失了。D层在日出后出现，并在中午时达到最大电子密度，之后又逐渐减小。由于该层中的气体分子密度大，被电波加速的自由电子和大气分子之间的碰撞使电波在这个区域损耗较多的能量。D层变化的特点是在固定高度上电子密度随季节有较大的变化。
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E层是电离层中高度大约在90～150km间的区域，可反射几兆赫的无线电波，在夜间其电子密度可以降低一个量级。
F层在夏季白天又分为上下两层，170～200km高度为F1层，200km高度以上称F2层。在晚上，F1与F2合并为一层。F2层的电子密度是各层中最大的，在白可达2×1012个/m3，冬天最小，夏天达到最大。F2层空气极其稀薄，电子碰撞频率极低，电子可存在几小时才与其它粒子复合而消失。F2层的变化很不规律，其特性与太阳活动性紧密相关。
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电离层的变化规律电离层概况
天波传播和电离层的关系特别密切，只有掌握了电离层的运动变化规律，才能更好地了解天波传播。由于大气结构和电离源的随机变化，电离层是一种随机的、色散、各向异性的半导电媒质，它的参数如电子密度、分布高度、电离层厚度等都是随机量，电离层的变化可以区分为规则变化和不规则变化两种情况，这些变化都与太阳有关。
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1）．电离层的规则变化
太阳是电离层的主要能源，电离层的状态与阳光照射情况密切相关，因此电离层的规则变化有以下4种：
（1）日夜变化。日出之后，电子密度不断增加，到正午稍后时分达到最大值，以后又逐渐减小。夜间由于没有阳光照射，有些电子和正离子就会重新复合成为中性气体分子，D层由于这种复合而消失；E层仍然存在，但其高度比白天低，电子密度比白天小；F1层和F2层合并称为F层且电子密度下降。到拂晓时各层的电子密度达到最小。一日之内，在黎明和黄昏时分，电子密度变化最快。
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