Jonosfera

Jonosfera^[1]^[2] je deo Zemljine atmosfere gdje količina jona, ili naelektrisanih čestica,^[3] nastalih djelovanjem uglavnom Sunčeve radijacije na neutralne atome i molekule vazduha, je dovoljno velika da utiče na prostiranje radio talasa. Jonosfera počinje na visini od 50 km od površine Zemlje, ali se lakše uočava na visini od 80 km. Čine je smjese gasa neutralnih atoma i molekula (uglavnom kiseonik i azot) i kvazineutralna plazma (broj negativno naelektrisanih čestica je otprilike jednak broju pozitivno naelektrisanih).^[4]

U jonosferi se javljaju jonosferne magnetske bure i polarna svetlost.

Geofizika uredi

Jonosfera je omotač oko Zemlje, koji sadrži elektrone i električno naelektrisane atome i molekule, otprilike između 50 i 600 km iznad Zemljine površine, a ponekad i više. Postojanje zahvaljuje prvenstveno zbog ultraljubičastog zračenja sa Sunca. Najdolji deo Zemljine atmosfere je troposfera, koja se proteže do otprilike 10 km iznad Zemljine površine. Iznad nje je stratosfera, a još više mezosfera. U stratosferi sunčeva radijacija stvara ozonski omotač. Na visini od oko 80 km iznad Zemljine površine, u termosferi, vazduh je toliko redak, da elektroni mogu biti slobodni neko vreme, pre nego što ih zarobi neki bliski pozitivni jon. Broj tih elektrona je ponekad dovoljan da deluje na širenje radio talasa. Taj deo atmosfere je jonozovan i sadrži plazmu, i zato je deo jonosfere. U plazmi, slobodni negativni elektroni i pozitivni joni, privlače jedni druge elektromagnetskim silama, ali imaju previše energije da bi ostali zajedno i činili električno negativni molekul.

UV zraci, X-zraci i kratkotalasni elektromagnetni talasi sunčeve radijacije stvaraju jonizaciju, budući da fotoni na tim frekvencijama, imaju dovoljno energije da izbace elektrone iz atoma i molekula neutralnih gasova. Ti slobodni elektroni dobijaju velike brzine, tako da su temperature, koje stvara taj elektronski plin, puno veće (reda veličine nekoliko hiljada Kelvina) i puno veće od temperature jona i neutralnih molekula. Suprotan proces od jonizacije je rekombinacija, kada je slobodni elektron ponovo zarobljen od pozitivnog jona. Taj proces rekombinacije uzrokuje emisiju fotona. Kod nižih nadmorskih visina, gustina zraka je puno veća, proces rekombinacije prevladava nad jonizacijom, budući da su molekuli i joni bliže jedni drugima. Ravnoteža između ta dva procesa određuje količinu prisutne jonizacije.

Jonizacija u jonosferi prvenstveno zavisi od sunčeve aktivnosti i količine radijacije koju primi sa Sunca. Postoje i dnevne i sezonske promene količine jonizacije. Kako je u zimskim uslovima Zemljina polutka udaljenija od Sunca, tako je i količina primljene radijacije manja, a time i stupanj jonizacije. Aktivnost Sunca je povezana i sa sunčevim pegama, i što ih je više, to je radijacija veća (svakih 11 godina). Količina radijacije zavisi i od geografskog položaja. Postoje i druge pojave koje ometaju količinu jonizacije, kao što su sunčeve baklje i električki nabijene čestice u sunčevom vetru, koje deluju na zemljino magnetsko polje.

Slojevi jonosfere uredi

Utvrđeno je da u jonosferi postoji nekoliko slojeva sa povećanom koncentracijom jona. Ti slojevi su označeni velikim slovima abecede. Pri tome se pošlo od slova D, jer se pretpostavljalo da će eventualno biti otkriveni novi slojevi, koji bi se označili sa A, B i C. Verovalo se da oni leže ispod sloja D.

Najniži jonizovani sloj D, nalazi se na visini od 80 km; on postoji samo danju, kada apsorbuje radio-talase srednjih dužina. Sloj E leži na visini od 90 do 120-150 km; u njemu se nalazi donja granica pojavljivanja polarne svetlosti u atmosferi. Na visinama od 200 do 500 km nalaze se dva sloja: niži F1 i viši F2. Iznad njega povremeno se pojavi i sloj G. Visina i stepen jonizacije pomenutih slojeva menja se u toku dana i godine. Bez postojanja slojeva sa povećanom koncentracijom jona bile bi nemoguće radio-veze na velikim udaljenostima.

Vidi još uredi

Reference uredi

^ Jones, Daniel (2003) [1917], Peter Roach; James Hartmann; Jane Setter, ur., English Pronouncing Dictionary, Cambridge: Cambridge University Press, ISBN 978-3-12-539683-8
^ „Ionosphere”. Merriam-Webster Dictionary.
^ Zell, Holly. „Earth's Atmospheric Layers”. NASA. Pristupljeno 23. 10. 2020. CS1 održavanje: Format datuma (veza)
^ K. Rawer. Wave Propagation in the Ionosphere. Kluwer Acad.Publ., Dordrecht 1993. ISBN 0-7923-0775-5

Literatura uredi

Mastilo, Natalija (2005): Rečnik savremene srpske geografske terminologije, Geografski fakultet, Beograd
Dukić, Dušan (2006): Klimatologija, Geografski fakultet, Beograd
Davies, Kenneth (1990). Ionospheric Radio. IEE Electromagnetic Waves Series #31. London, UK: Peter Peregrinus Ltd/The Institution of Electrical Engineers. ISBN 978-0-86341-186-1.
Hargreaves, J. K. (1992). The Upper Atmosphere and Solar-Terrestrial Relations. Cambridge University Press.
Kelley, M. C. (2009). The Earth's Ionosphere: Plasma Physics and Electrodynamics (2nd izd.). Academic Press. ISBN 9780120884254.
McNamara, Leo F. (1994). Radio Amateurs Guide to the Ionosphere. ISBN 978-0-89464-804-5.
Rawer, K. (1993). Wave Propagation in the Ionosphere. Dordrecht: Kluwer Academic Publ. ISBN 978-0-7923-0775-4.
Bilitza, Dieter (2001). „International Reference Ionosphere 2000” (PDF). Radio Science. 36 (2): 261—275. Bibcode:2001RaSc...36..261B. doi:10.1029/2000RS002432.
J. Lilensten, P.-L. Blelly: Du Soleil à la Terre, Aéronomie et météorologie de l'espace, Collection Grenoble Sciences, Université Joseph Fourier Grenoble I, 2000. ISBN 978-2-86883-467-6.
P.-L. Blelly, D. Alcaydé: Ionosphere, in: Y. Kamide, A. Chian, Handbook of the Solar-Terrestrial Environment, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, pp. 189–220, 2007. . doi:10.1007/11367758_8. Nedostaje ili je prazan parametar |title= (pomoć)
Volland, H. (1984). Atmospheric Electrodynamics . Berlin: Springer Verlag.
Schunk, R. W.; Nagy, A. F. (2009). „Ionospheres: Physics, Plasma Physics, and Chemistry”. Eos Transactions (2nd izd.). 82 (46): 556. Bibcode:2001EOSTr..82..556K. ISBN 9780521877060. doi:10.1029/01EO00328  .
American Geophysical Union (2011). „Our Science”. About AGU. Pristupljeno 30. 9. 2011. CS1 održavanje: Format datuma (veza)
„About IUGG”. 2011. Pristupljeno 30. 9. 2011. CS1 održavanje: Format datuma (veza)
„AGUs Cryosphere Focus Group”. 2011. Arhivirano iz originala 16. 11. 2011. g. Pristupljeno 30. 9. 2011. CS1 održavanje: Format datuma (veza)
Bozorgnia, Yousef; Bertero, Vitelmo V. (2004). Earthquake Engineering: From Engineering Seismology to Performance-Based Engineering. CRC Press. ISBN 978-0-8493-1439-1.
Chemin, Jean-Yves; Desjardins, Benoit; Gallagher, Isabelle; Grenier, Emmanuel (2006). Mathematical geophysics: an introduction to rotating fluids and the Navier-Stokes equations. Oxford lecture series in mathematics and its applications. Oxford University Press. ISBN 0-19-857133-X.
Davies, Geoffrey F. (2001). Dynamic Earth: Plates, Plumes and Mantle Convection. Cambridge University Press. ISBN 0-521-59067-1.
Dewey, James; Byerly, Perry (1969). „The Early History of Seismometry (to 1900)”. Bulletin of the Seismological Society of America. 59 (1): 183—227. Arhivirano iz originala 23. 11. 2011. g. CS1 održavanje: Format datuma (veza)
Defense Mapping Agency (1984) [1959]. Geodesy for the Layman (Tehnički izveštaj). National Geospatial-Intelligence Agency. TR 80-003. Pristupljeno 30. 9. 2011. CS1 održavanje: Format datuma (veza)
Eratosthenes (2010). Eratosthenes' "Geography". Fragments collected and translated, with commentary and additional material by Duane W. Roller. Princeton University Press. ISBN 978-0-691-14267-8.
Fowler, C.M.R. (2005). The Solid Earth: An Introduction to Global Geophysics (2 izd.). Cambridge University Press. ISBN 0-521-89307-0.
„GRACE: Gravity Recovery and Climate Experiment”. University of Texas at Austin Center for Space Research. 2011. Pristupljeno 30. 9. 2011. CS1 održavanje: Format datuma (veza)
Hardy, Shaun J.; Goodman, Roy E. (2005). „Web resources in the history of geophysics”. American Geophysical Union. Arhivirano iz originala 27. 4. 2013. g. Pristupljeno 30. 9. 2011. CS1 održavanje: Format datuma (veza)
Harrison, R. G.; Carslaw, K. S. (2003). „Ion-aerosol-cloud processes in the lower atmosphere”. Reviews of Geophysics. 41 (3): 1012. Bibcode:2003RvGeo..41.1012H. doi:10.1029/2002RG000114.
Kivelson, Margaret G.; Russell, Christopher T. (1995). Introduction to Space Physics. Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-45714-9.
Lanzerotti, Louis J.; Gregori, Giovanni P. (1986). „Telluric currents: the natural environment and interactions with man-made systems”. Ur.: Geophysics Study Committee; Geophysics Research Forum; Commission on Physical Sciences, Mathematics and Resources; National Research Council. The Earth's electrical environment. The Earth's Electrical Environment. National Academy Press. str. 232—258. ISBN 0-309-03680-1.
Lowrie, William (2004). Fundamentals of Geophysics. Cambridge University Press. ISBN 0-521-46164-2.
Merrill, Ronald T.; McElhinny, Michael W.; McFadden, Phillip L. (1998). The Magnetic Field of the Earth: Paleomagnetism, the Core, and the Deep Mantle. International Geophysics Series. 63. Academic Press. ISBN 978-0124912458.
Muller, Paul; Sjogren, William (1968). „Mascons: lunar mass concentrations”. Science. 161 (3842): 680—684. Bibcode:1968Sci...161..680M. PMID 17801458. S2CID 40110502. doi:10.1126/science.161.3842.680.
National Research Council (U.S.). Committee on Geodesy (1985). Geodesy: a look to the future (PDF) (Izveštaj). National Academies.
Newton, Isaac (1999). The Principia, Mathematical principles of natural philosophy. A new translation by I Bernard Cohen and Anne Whitman, preceded by "A Guide to Newton's Principia" by I Bernard Cohen. University of California Press. ISBN 978-0-520-08816-0.
Opdyke, Neil D.; Channell, James T. (1996). Magnetic Stratigraphy. Academic Press. ISBN 0-12-527470-X.
Pedlosky, Joseph (1987). Geophysical Fluid Dynamics (Second izd.). Springer-Verlag. ISBN 0-387-96387-1.
Poirier, Jean-Paul (2000). Introduction to the Physics of the Earth's Interior. Cambridge Topics in Mineral Physics & Chemistry. Cambridge University Press. ISBN 0-521-66313-X.
Pollack, Henry N.; Hurter, Suzanne J.; Johnson, Jeffrey R. (1993). „Heat flow from the Earth's interior: Analysis of the global data set”. Reviews of Geophysics. 31 (3): 267—280. Bibcode:1993RvGeo..31..267P. doi:10.1029/93RG01249.
Renne, P.R.; Ludwig, K.R.; Karner, D.B. (2000). „Progress and challenges in geochronology”. Science Progress. 83: 107—121. PMID 10800377.
Richards, M. A.; Duncan, R. A.; Courtillot, V. E. (1989). „Flood Basalts and Hot-Spot Tracks: Plume Heads and Tails”. Science. 246 (4926): 103—107. Bibcode:1989Sci...246..103R. PMID 17837768. S2CID 9147772. doi:10.1126/science.246.4926.103.
Ross, D.A. (1995). Introduction to Oceanography . HarperCollins. ISBN 0-13-491408-2.
Sadava, David; Heller, H. Craig; Hillis, David M.; Berenbaum, May (2009). Life: The Science of Biology. Macmillan. ISBN 978-1-4292-1962-4.
Sanders, Robert (10. 12. 2003). „Radioactive potassium may be major heat source in Earth's core”. UC Berkeley News. Pristupljeno 28. 2. 2007. CS1 održavanje: Format datuma (veza)
Sirvatka, Paul (2003). „Cloud Physics: Collision/Coalescence; The Bergeron Process”. College of DuPage. Pristupljeno 31. 8. 2011. CS1 održavanje: Format datuma (veza)
Sheriff, Robert E. (1991). „Geophysics”. Encyclopedic Dictionary of Exploration Geophysics (3rd izd.). Society of Exploration. ISBN 978-1-56080-018-7.
Stein, Seth; Wysession, Michael (2003). An introduction to seismology, earthquakes, and earth structure. Wiley-Blackwell. ISBN 0-86542-078-5.
Telford, William Murray; Geldart, L. P.; Sheriff, Robert E. (1990). Applied geophysics. Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-33938-4.
Temple, Robert (2006). The Genius of China. Andre Deutsch. ISBN 0-671-62028-2.
Torge, W. (2001). Geodesy (3rd izd.). Walter de Gruyter. ISBN 0-89925-680-5.
Turcotte, Donald Lawson; Schubert, Gerald (2002). Geodynamics (2nd izd.). Cambridge University Press. ISBN 0-521-66624-4.
Verhoogen, John (1980). Energetics of the Earth. National Academy Press. ISBN 978-0-309-03076-2.