Ionosphere
電離層（/ aɪˈɒnəˌsfɪər / ）は、高度約48 km（30 mi）から965 km（600 mi）までの地球の上層大気のイオン化部分です。熱圏と中間圏および外気圏の一部を含む領域。電離層は太陽放射によってイオン化されます。大気電気で重要な役割を果たし、磁気圏の内縁を形成します。他の機能の中でも、地球上の離れた場所への電波伝搬に影響を与えるため、これは実用上重要です。
大気と電離層の関係
コンテンツ
1 発見の歴史
2 地球物理学
3 イオン化の層
3.1 D層 3.2 E層 3.3 E層_ 3.43.4 F層
4 電離層モデル
5 理想化されたモデルへの永続的な異常
5.1 冬の異常 5.2 赤道異常 5.3 赤道エレクトロジェット
6 一時的な電離層摂動
6.1 X線：突然の電離層擾乱（SID） 6.2 陽子：極冠吸収（PCA） 6.3 地磁気嵐 6.4 ライトニング
7 アプリケーション
7.1 無線通信
7.1.1 屈折のメカニズム
7.2 GPS/GNSS電離層補正 7.3 その他のアプリケーション
8 測定
8.1 概要 8.2 イオノグラム 8.3 非コヒーレント散乱レーダー 8.4 GNSS無線掩蔽
9 電離層の指標
9.1 日射強度 9.2 地磁気擾乱
10 他の惑星や衛星の電離層
11 も参照してください
12 ノート
13 参考文献
14 外部リンク
発見の歴史
1839年には早くも、ドイツの数学者で物理学者のカールフリードリヒガウスは、大気の導電性領域が地球の磁場の観測された変動を説明できると仮定していました。 60年後、グリエルモマルコーニは、1901年12月12日、ニューファンドランドのセントジョンズ（現在はカナダ）で、152.4 m（500フィート）の凧で支えられたアンテナを受信に使用して、最初の大西洋横断無線信号を受信しました。コーンウォールのポルドゥーにある送信局は、火花ギャップ送信機を使用して、以前に生成されたどの無線信号よりも約 500kHzの周波数と100倍の電力の信号を生成しました。受信したメッセージは、文字Sのモールス信号である3つのディットでした。ニューファウンドランドに到達するには、信号が電離層で2回跳ね返る必要がしかし、ジャック・ベルローズ博士は、理論的および実験的研究に基づいてこれに異議を唱えました。しかし、マルコーニは1年後、ノバスコシア州のグレースベイで大西洋横断無線通信を実現しました。
1902年、オリバーヘヴィサイドは、彼の名前を冠した電離層のケネリーヘビサイド層の存在を提案しました。ヘヴィサイドの提案には、無線信号が地球の曲率の周りを送信される手段が含まれていました。ヘビサイドの提案は、プランクの黒体放射の法則と相まって、1932年まで天体からの電磁波を検出するための電波天文学の成長（および高周波無線トランシーバーの開発）を妨げた可能性があります。また、1902年に、アーサーエドウィンケネリーは電離層の電波電気特性のいくつかを発見しました。
1912年、米国議会はアマチュア無線家に1912年の電波法を課し、その運用を1.5 MHzを超える周波数（波長200メートル以下）に制限しました。政府はそれらの周波数は役に立たないと考えました。これにより、1923年に電離層を介したHF電波伝搬が発見されました。
1926年、スコットランドの物理学者ロバート・ワトソン・ワットは、1969年にNatureでのみ発行された手紙の中で電離層という用語を紹介しました：
私たちはごく最近、「成層圏」という用語の普遍的な採用を見てきました。そして、主な特徴がかなりの大規模なイオン化である地域のための「対流圏」という用語。平均フリーパスは、このシリーズへの追加として適切であるように見えます。
1930年代初頭、ラジオ・ルクセンブルグのテスト送信は、電離層の最初の無線修正の証拠をうっかり提供しました。HAARPは、2017年に、その名を冠したルクセンブルグ効果を使用して一連の実験を行いました。
エドワードV.アップルトンは、1927年に電離層の存在を確認したことで、1947年にノーベル賞を受賞しました。ロイド・バークナーは最初に電離層の高さと密度を測定しました。これにより、短波無線伝搬の最初の完全な理論が可能になりました。モーリスV.ウィルクスとJAラトクリフは、電離層における非常に長い電波の電波伝搬のトピックを研究しました。Vitaly Ginzburgは、電離層などのプラズマにおける電磁波伝搬の理論を開発しました。
1962年、電離層を研究するためにカナダの衛星アルエット1号が打ち上げられました。その成功に続いて、1965年のアルエット2号、1969年と1971年の2つのISIS衛星、さらに1972年と1975年のAEROS-Aと-Bがあり、すべて電離層を測定していました。
1963年7月26日、最初の静止衛星Syncom2が打ち上げられました。この衛星（およびその後継機）のボード無線ビーコンにより、静止軌道から地球受信機までの無線ビームに沿った全電子数（TEC）変動の測定が初めて可能になりました。（偏光面の回転は、パスに沿ってTECを直接測定します。）1969年以降、オーストラリアの地球物理学者Elizabeth Essex-Cohenは、この手法を使用してオーストラリアと南極の上の大気を監視していました。
地球物理学
電離層は、地球を取り巻く電子と帯電した原子と分子の殻であり、高さ約50 km（30 mi）から1，000 km（600 mi）以上に広がっています。それは主に太陽からの紫外線放射のために存在します。
地球の大気の最も低い部分である対流圏は、地表から約10 km（6マイル）まで伸びています。その上に成層圏があり、その後に中間圏が続きます。成層圏では、入ってくる太陽放射がオゾン層を作ります。80 km（50 mi）を超える高さでは、熱圏では大気が非常に薄いため、自由電子が近くの陽イオンに捕獲される前に短時間存在する可能性がこれらの自由電子の数は、電波伝搬に影響を与えるのに十分です。大気のこの部分は部分的にイオン化されており、電離層と呼ばれるプラズマを含んでいます。
紫外線（UV）、X線、およびより短い波長の太陽放射はイオン化しています。これらの周波数の光子には、吸収時に中性ガス原子または分子から電子を取り除くのに十分なエネルギーが含まれているためです。このプロセスでは、軽い電子が高速になるため、生成される電子ガスの温度は、イオンや中性ガスの温度よりもはるかに高くなります（千Kのオーダー）。イオン化の逆のプロセスは再結合であり、自由電子が陽イオンによって「捕捉」されます。再結合は自発的に起こり、再結合時に生成されたエネルギーを運び去る光子の放出を引き起こします。ガス密度が低高度で増加すると、ガス分子とイオンが互いに接近するため、再結合プロセスが優先されます。これら2つのプロセスのバランスにより、存在するイオン化の量が決まります。
イオン化は主に太陽とその活動に依存します。電離層の電離量は、太陽から受ける放射線の量によって大きく異なります。したがって、日中（時刻）効果と季節効果が地元の冬の半球は太陽から離れているため、太陽放射は少なくなります。太陽の活動は太陽周期に続いて変調し、より多くの黒点でより多くの放射が発生し、周期は約11年です。受ける放射線は、地理的な場所（極域、オーロラ帯、中緯度、赤道域）によっても異なります。電離層を乱し、電離層を減少させるメカニズムも太陽フレアやそれに伴う荷電粒子の太陽風への放出など、地球に到達してその地磁気と相互作用する外乱が
シドニーチャップマンは、電離層の下の領域をニュートロスフィア（中性大気）と呼ぶことを提案しました。
イオン化の層
電離層。
夜間には、F層が存在する唯一の重要なイオン化層ですが、E層とD層のイオン化は非常に低くなっています。日中、D層とE層ははるかに強くイオン化され、F層は、F1層として知られる追加の弱いイオン化領域を発達させます。F 2層は昼夜を問わず持続し、電波の屈折と反射を担う主要な領域です。
おおよその高度を示す、夜から日までの電離層サブレイヤー
稲妻のスプライト。
D層
D層は、地球の表面から48 km（30マイル）から90 km（56マイル）上にある最も内側の層です。ここでのイオン化は、121.6ナノメートル（nm）の電離一酸化窒素（NO）の波長でのライマン系列-アルファ水素放射によるものです。さらに、高い太陽活動は、 N2とO2をイオン化する硬X線（波長 中周波数（MF）および低高周波（HF）の電波は、通過する電波によって電子が移動し、中性分子と衝突してエネルギーを放棄するため、D層内で大幅に減衰します。周波数が低いと、電子がさらに移動し、衝突の可能性が高くなるため、吸収が大きくなります。これが、特に10 MHz以下でHF電波を吸収する主な理由であり、高周波では吸収が次第に少なくなります。この効果は正午頃にピークに達し、D層の厚さが減少するため、夜間は減少します。宇宙線のために残っているのはごく一部です。動作中のD層の一般的な例は、昼間の遠方のAM放送バンド局の消失です。
太陽粒子現象の間、イオン化は、高緯度および極緯度のD領域で異常に高いレベルに達する可能性がこのような非常にまれなイベントは、極域キャップ吸収（またはPCA）イベントとして知られています。これは、イオン化の増加により、この領域を通過する無線信号の吸収が大幅に向上するためです。実際、吸収レベルは激しいイベント中に数十dB増加する可能性があり、これはほとんどの（すべてではないにしても）トランスポーラHF無線信号送信を吸収するのに十分です。このようなイベントは通常、24〜48時間未満続きます。
E層
ケネリー・ヘビサイド層
E層は、地球の表面から90 km（60マイル）から150 km（90マイル）上にある中間層です。電離は、軟X線（1〜10 nm）および分子状酸素（O 2 ）の遠紫外線（UV）日射電離によるものです。通常、斜め入射では、この層は約10 MHz未満の周波数の電波のみを反射でき、それより上の周波数での吸収に少し寄与する可能性がただし、激しいスポラディックEイベントの間、Es層は最大50MHz以上の周波数を反射する可能性がE層の垂直構造は、主にイオン化と再結合の競合する効果によって決定されます。夜になると、イオン化の主要な発生源が存在しなくなるため、E層が弱まります。日没後、E層の最大高さを上げると、層からの反射によって電波が伝わる範囲が広がります。
この領域は、ケネリー-ヘビサイド層または単にヘビサイド層としても知られています。その存在は、1902年にアメリカの電気技師アーサーエドウィンケネリー（1861–1939）とイギリスの物理学者オリバーヘヴィサイド（1850–1925）によって独立してほぼ同時に予測されました。1924年に、その存在はエドワードV.アップルトンとマイルズバーネットによって検出されました。
E層_
E s層（スポラディックE層）は、強力なイオン化の小さくて薄い雲によって特徴付けられます。これは、多くの場合最大50 MHz、まれに最大450MHzの電波の反射をサポートできます。スポラディックE層のイベントは、ほんの数分から数時間続く場合がスポラディックE層は、一般に到達不可能な長距離伝搬経路が双方向通信に「開放」されている場合、アマチュア無線家によるVHF運用を非常にエキサイティングにします。スポラディックEには複数の原因があり、まだ研究者によって追求されています。この伝播は、北半球の中緯度で6月から7月にかけて毎日発生し、信号レベルが高くなることがよくスキップ距離は通常、約1，640 km（1，020マイル）です。1ホップの伝搬距離は、900 km（560 mi）から2，500 km（1，600 mi）の範囲です。3，500 km（2，200 mi）を超えるマルチホップ伝搬も一般的であり、15，000 km（9，300 mi）以上の距離になることも
F層
F領域
F層または領域は、Appleton–Barnett層とも呼ばれ、地表から約150 km（90マイル）から500 km（300マイル）以上上に伸びています。これは、電子密度が最も高い層です。これは、この層を透過する信号が宇宙に逃げることを意味します。電子の生成は、原子状酸素を電離する極紫外線（UV、10〜100 nm）放射によって支配されます。F層は、夜間は1つの層（F 2 ）で構成されますが、日中は、電子密度プロファイルに2次ピーク（F 1とラベル付け）が形成されることがよくF 2層は昼夜を問わず残るため、電波のほとんどのスカイウェーブ伝搬と長距離高周波（HFまたは短波）無線通信を担っています。
F層より上では、酸素イオンの数が減少し、水素やヘリウムなどの軽いイオンが優勢になります。F層のピークより上でプラズマ圏より下のこの領域は、上面電離層と呼ばれます。
1972年から1975年にかけて、 NASAはF領域を研究するためにEROSおよびEROSB衛星を打ち上げました。
電離層モデル
電離層モデルは、場所、高度、曜日、太陽黒点周期の位相、および地磁気活動の関数としての電離層の数学的記述です。地質物理学的には、電離層プラズマの状態は、電子密度、電子およびイオン温度、およびいくつかの種類のイオンが存在するため、イオン組成の4つのパラメーターによって記述できます。電波伝搬は、電子密度に独自に依存します。
モデルは通常、コンピュータプログラムとして表現されます。モデルは、イオンおよび電子と中性大気および太陽光との相互作用の基本的な物理学に基づく場合もあれば、多数の観測または物理学と観測の組み合わせに基づく統計的記述である場合も最も広く使用されているモデルの1つは、国際参照電離層（IRI）です。これは、データに基づいており、上記の4つのパラメーターを指定します。IRIは、国際宇宙空間研究委員会（COSPAR）と国際電波科学連合（URSI）が後援する国際プロジェクトです。主要なデータソースは、イオノゾンデの世界的なネットワーク、強力な非コヒーレント散乱レーダー（Jicamarca、Arecibo、Millstone Hill、Malvern、St Santin）、ISISおよびAlouetteのトップサイドサウンダー、およびいくつかの衛星とロケットの現場機器です。IRIは毎年更新されます。IRIは、電離圏全電子密度（TEC）を記述するよりも、電離層の底から最大密度の高度までの電子密度の変化を記述する方が正確です。1999年以来、このモデルは地上電離層の「国際標準」（標準TS16457）です。
理想化されたモデルへの永続的な異常
アイオノグラムを使用すると、計算を介して、さまざまなレイヤーの実際の形状を推測できます。電子/イオンプラズマの不均一な構造は、主に夜間や高緯度、および乱れた状態で見られる、粗いエコートレースを生成します。
冬の異常
中緯度では、太陽が地球をより直接的に照らすため、予想どおり、夏のF2層の日中のイオン生成は高くなります。ただし、中性大気の分子と原子の比率には季節的な変化があり、夏のイオン損失率がさらに高くなります。その結果、夏季の損失の増加が夏季の生産量の増加を圧倒し、F2の総イオン化量は実際には地元の夏の月に低くなります。この影響は、冬の異常として知られています。異常は常に北半球に存在しますが、通常、太陽活動が少ない期間には南半球には存在しません。
赤道異常
太陽方向の電離層で生成された電流。
磁気赤道の約±20度以内に、赤道異常がこれは、赤道のF 2層でのイオン化の谷の発生であり、磁気緯度で約17度の山になります。地球の磁力線は、磁気赤道で水平です。下部電離層での太陽加熱と潮汐振動により、プラズマが上昇し、磁力線を横切って移動します。これにより、E領域に電流のシートが設定され、水平磁場によって、イオン化がF層に押し上げられ、赤道から±20度に集中します。この現象は赤道噴水として知られています。
赤道エレクトロジェット
世界的な太陽駆動の風は、地球の電離層のE領域（電離層ダイナモ領域）（高度100〜130 km（60〜80マイル））にいわゆるSq（太陽の静かな）電流システムをもたらします。この電流の結果として、電離層の赤道の日側に西から東（夜明けから夕暮れ）に向けられた静電界が生じます。地磁気が水平である伏角赤道では、この電場により、赤道エレクトロジェットとして知られる、赤道の±3度以内で東向きの電流が流れます。
一時的な電離層摂動
X線：突然の電離層擾乱（SID）
太陽が活動しているとき、強いX線で地球の太陽に照らされた側に当たる強い太陽フレアが発生する可能性がX線はD領域に浸透し、電子を放出して吸収を急速に増加させ、強いフレアの後も何時間も続く可能性のある高周波（3〜30 MHz）の無線停電を引き起こします。この間、非常に低い周波数（3〜30 kHz）の信号は、E層ではなくD層で反射されます。大気密度が高くなると、通常、波の吸収が増加し、波が減衰します。X線が終了するとすぐに、D領域の電子が急速に再結合し、太陽に応じて数分から数時間かけて伝播が徐々にプレフレア状態に戻るため、突然の電離層擾乱（SID）またはラジオブラックアウトが着実に減少します。フレアの強さと頻度。
陽子：極冠吸収（PCA）
太陽フレアに関連するのは、高エネルギー陽子の放出です。これらの粒子は、太陽フレアから15分から2時間以内に地球に衝突する可能性が陽子は地球の磁力線の周りをらせん状に進み、磁極の近くの大気に浸透して、D層とE層のイオン化を増加させます。PCAは通常、約1時間から数日、平均して約24時間から36時間持続します。コロナ質量放出は、極域でのD領域の吸収を促進する高エネルギーの陽子を放出することも
地磁気嵐
磁気嵐は、地球の磁気圏の一時的な（時には激しい）妨害です。
磁気嵐の間、F²層は不安定になり、断片化し、完全に消えることさえ
地球の北極と南極の地域では、夜空にオーロラが観測されます。
ライトニング
雷は、2つの方法のいずれかでD領域に電離層摂動を引き起こす可能性が1つ目は、磁気圏に打ち上げられたVLF（超低周波）電波によるものです。これらのいわゆる「ホイッスラー」モード波は、放射線帯粒子と相互作用し、それらを電離層に沈殿させ、D領域にイオン化を追加する可能性がこれらの障害は、「雷による電子の沈殿」（LEP）イベントと呼ばれます。
追加のイオン化は、落雷時の電荷の大きな動きの結果として、直接加熱/イオン化からも発生する可能性がこれらのイベントはアーリー/ファストと呼ばれます。
1925年、CTRウィルソンは、雷雨からの放電が雲から電離層に上向きに伝播するメカニズムを提案しました。同じ頃、英国のスラウにあるラジオ研究所で働いていたロバート・ワトソン・ワットは、電離層スポラディックE層（E s）が雷の結果として強化されたように見えるが、さらに作業が必要であると示唆しました。2005年、英国オックスフォードシャーのラザフォードアップルトン研究所で働いていたC.デイビスとC.ジョンソンは、雷活動の結果としてE層が実際に強化されたことを実証しました。彼らのその後の研究は、このプロセスが発生するメカニズムに焦点を当てています。
アプリケーション編集
無線通信
電離層は、イオン化された大気ガスが高周波（HFまたは短波）電波を屈折させる能力があるため、空に向けられた電波を地球に向かって反射することができます。空に斜めに向けられた電波は、地平線を越えて地球に戻ることができます。「スキップ」または「スカイウェーブ」伝搬と呼ばれるこの技術は、1920年代から、国際距離または大陸間距離で通信するために使用されてきました。戻ってきた電波は、地球の表面で再び空に反射する可能性があり、複数のホップでより広い範囲を実現できます。この通信方法は可変で信頼性が低く、特定の経路での受信は、昼夜の時間、季節、天気、および11年の太陽黒点周期に応じて異なります。20世紀の前半には、大洋横断の電話や電信サービス、ビジネスや外交のコミュニケーションに広く使用されていました。短波無線通信は比較的信頼性が低いため、電気通信業界ではほとんど見捨てられてきましたが、衛星ベースの無線通信が不可能な高緯度通信では依然として重要です。一部の放送局と自動化サービスは、個人的な娯楽用の連絡先としてアマチュア無線愛好家が使用しているように、依然として短波無線周波数を使用しています。
屈折のメカニズム
電波が電離層に到達すると、波の電界によって電離層の電子が電波と同じ周波数で振動します。高周波エネルギーの一部は、この共鳴振動に与えられます。振動する電子は、再結合によって失われるか、元の波エネルギーを再放射します。電離層の衝突周波数が無線周波数よりも低く、電離層の電子密度が十分に大きい場合、全屈折が発生する可能性が
電磁波が電離層をどのように伝播するかについての定性的な理解は、幾何光学を想起することによって得ることができます。電離層はプラズマであるため、屈折率が1未満であることを示すことができます。したがって、電磁「光線」は、屈折率が1より大きい場合に示されるように、法線に向かってではなく、法線から離れる方向に曲げられます。プラズマの屈折率、したがって電離層の屈折率が周波数に依存することも示すことができます。分散（光学系）を参照して
臨界周波数とは、垂直入射で電離層によって電波が反射される限界周波数です。送信周波数が電離層のプラズマ周波数よりも高い場合、電子は十分に速く応答できず、信号を再放射することができません。以下のように計算されます。 f 致命的= 9
×× N { f _ { text {critical}} = 9 times { sqrt {N}}}
ここで、N = m 3あたりの電子密度、fクリティカルはHz単位です。
最大使用可能周波数（MUF）は、指定された時間に2点間で送信するために使用できる周波数の上限として定義されます。 f マフ= f
致命的
sin α
{ f _ { text {muf}} = { frac {f _ { text {critical}}} { sin alpha}}}
どこ α { alpha}
=到来角、地平線に対する波の角度、sinは正弦関数です。
カットオフ周波数は、電波が電離層の層からの屈折によって指定された2点間の伝送に必要な入射角で電離層の層を透過できない周波数です。
GPS/GNSS電離層補正
参照：
全電子数
電離層グローバルナビゲーション衛星システムの効果を理解するために使用されるモデルは多数Klobucharモデルは現在、GPSの電離層効果を補正するために使用されています。このモデルは、1974年頃に米国空軍の地球物理学研究所でJohn（Jack）Klobucharによって開発されました。ガリレオナビゲーションシステムはNeQuickモデルを使用しています。
その他のアプリケーション
電離層を利用したオープンシステムの電気力学的テザーが研究されています 。宇宙テザーは、電磁誘導によって地球の磁場からエネルギーを抽出するための回路の一部として、プラズマ接触器と電離層を使用します。
測定
概要
科学者たちは、さまざまな方法で電離層の構造を調べています。それらが含まれます：
電離層で発生する光および電波放射の受動観測
それから異なる周波数の電波をバウンス
EISCAT、Sondre Stromfjord、Millstone Hill、Arecibo、Advanced Modular Incoherent Scatter Radar（AMISR）、Jicamarcaレーダーなどの非コヒーレント散乱レーダー
超二重極光レーダネットワーク（SuperDARN）レーダーなどのコヒーレント散乱レーダー
反射波が送信波からどのように変化したかを検出するための特別な受信機。
HAARP（高周波活性オーロラ研究プログラム）などのさまざまな実験では、電離層の特性を変更するために高出力の無線送信機が使用されます。これらの調査は、電離層プラズマの特性と挙動の研究に焦点を当てており、特に民間および軍事目的の通信および監視システムを強化するために電離層プラズマを理解して使用できることに重点を置いています。HAARPは、提案された20年間の実験として、1993年に開始され、現在、アラスカのガコナ近郊で活動しています。
SuperDARNレーダープロジェクトは、8〜20 MHzの範囲の電波のコヒーレント後方散乱を使用して、高緯度と中緯度を研究します。コヒーレント後方散乱は、結晶内のブラッグ散乱に似ており、電離層密度の不規則性からの散乱の建設的な干渉を伴います。このプロジェクトには、11か国以上と、両半球に複数のレーダーが含まれています。
科学者たちはまた、電離層を通過する衛星や星からの電波への変化によって電離層を調べています。プエルトリコにあるアレシボ望遠鏡は、もともと地球の電離層を研究することを目的としていました。
イオノグラム
イオノグラム
電離層は、電離層の仮想高さと臨界周波数を示しており、電離層によって測定されます。電離層は、通常0.1〜30 MHzの周波数範囲を掃引し、垂直入射で電離層に送信します。周波数が高くなると、各波は層内のイオン化による屈折が少なくなるため、反射される前にそれぞれがさらに浸透します。最終的に、波が反射されることなく層を透過できる周波数に到達します。通常モードの波の場合、これは、送信周波数が層のピークプラズマまたは臨界周波数をちょうど超えたときに発生します。反射された高周波無線パルスのトレースは、イオノグラムとして知られています。削減規則は、「URSIハンドブックのイオノグラム解釈と削減」に記載されています。WilliamRoyPiggottとKarl Rawerが編集、Elsevier Amsterdam、1961年（中国語、フランス語、日本語、ロシア語への翻訳が利用可能）。
非コヒーレント散乱レーダー
非コヒーレント散乱レーダーは、臨界周波数を超えて動作します。したがって、この手法では、電離層とは異なり、電子密度のピークより上でも電離層をプローブできます。送信された信号を散乱させる電子密度の熱ゆらぎはコヒーレンスを欠いており、この技術にその名前が付けられました。それらのパワースペクトルには、密度だけでなく、イオンと電子の温度、イオンの質量、およびドリフト速度に関する情報も含まれています。
GNSS無線掩蔽
電波掩蔽は、GNSS信号が接線方向に地球をこすり、大気を通過し、低軌道（LEO）衛星によって受信されるリモートセンシング技術です。信号が大気を通過すると、屈折、湾曲、遅延が発生します。LEO衛星は、GNSS衛星が上昇するか、地球の背後に設置されるのを監視しながら、このような多くの信号経路の全電子量と曲げ角度をサンプリングします。インバースアベルの変換を使用して、地球上のその接点での屈折率の放射状プロファイルを再構築できます。
主要なGNSS電波掩蔽ミッションには、GRACE、CHAMP、およびCOSMICが含まれます。
電離層の指標
Nequickなどの電離層の経験的モデルでは、以下の指標が電離層の状態の間接的な指標として使用されます。
日射強度
F10.7とR12は、電離層モデリングで一般的に使用される2つの指標です。どちらも、複数の太陽周期をカバーする長い歴史的記録にとって価値がF10.7は、地上電波望遠鏡を使用して行われた2800MHzの周波数での太陽電波放射の強度の測定値です。R12は、1日の黒点数の12か月の平均です。両方のインデックスは互いに相関していることが示されています。
ただし、どちらの指標も、主に地球の上層大気のイオン化の原因となる太陽紫外線とX線の放出の間接的な指標にすぎません。これで、電離層のイオン化レベルにより密接に関連するパラメータである、太陽からのバックグラウンドX線フラックスを測定するGOES宇宙船からのデータが得られました。
地磁気擾乱
A-およびK-インデックスは、地磁気の水平成分の振る舞いの測定値です。Kインデックスは、0から9までの片対数スケールを使用して、地磁気の水平成分の強度を測定します。ボルダーK指数は、ボルダー地磁気観測所で測定されます。
地球の地磁気活動レベルは、テスラと呼ばれるSI単位系（または、特に古い文献では非SIガウス系）での地球の磁場の変動によって測定されます。地球の磁場は、多くの天文台によって惑星の周りで測定されています。取得したデータは処理され、測定指標に変換されます。惑星全体の毎日の測定値は、惑星Aインデックス（PAI）と呼ばれるApインデックスの推定を通じて利用可能になります。
他の惑星や衛星の電離層
かなりの大気を持っている太陽系の物体（すなわち、すべての主要な惑星と多くのより大きな自然衛星）は、一般に電離層を生成します。電離層を持つことが知られている惑星には、金星、火星、 木星、土星、天王星、海王星、冥王星が含まれます。
タイタンの大気には、高度約880 km（550 mi）から1，300 km（810 mi）の範囲の電離層が含まれ、炭素化合物が含まれています。電離層は、 Io、Europa、Ganymede、およびTritonでも観測されています。
も参照してください
超高層学
ジオスペース
宇宙物理学
地球物理学
国際参照電離層 電離層ダイナモ領域 磁気圏電気対流場 プロトノスフィア シューマン共振 ヴァンアレン帯
無線
地球電離層導波路 フェージング イオノスフェア吸収 電離層シンチレーション 見通し内伝搬 Sferics
関連している
カナダの地理空間モニタリング 高周波活性オーロラ研究プログラム 電離層ヒーター S4インデックス 軟ガンマ線リピーター 上層大気の雷 スライオノスフィア暖房施設 TIMED（熱圏電離層中間圏エネルギーとダイナミクス）
ノート
^ ジョーンズ、ダニエル（2003）、ピーターローチ; ジェームズ・ハートマン; Jane Setter（eds。）、English Pronouncing Dictionary、Cambridge：Cambridge University Press、ISBN 978-3-12-539683-8 ^ 「電離層」。メリアム・ウェブスター辞書。
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外部リンク
コモンズには、電離層に関連するメディアが
電離層を調べて
Gehred、Paul、およびNorm Cohen、SWPCのラジオユーザーページ。
電離層伝播に関するAmsat-Italiaプロジェクト（ESA SWENET Webサイト）
NZ4O太陽宇宙天気と地磁気データアーカイブ
NZ4O 160メートル（中波）電波伝搬理論ノート「一見」不思議な160メートル（MF / HF）伝搬の発生に関するレイマンレベルの説明
USGS地磁気プログラム
ブリタニカ百科事典、電離層および磁気圏
現在の宇宙天気条件
現在の太陽X線フラックス
超二重極光レーダネットワーク
欧州のインコヒーレント散乱レーダーシステム
ポータル：
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