日食對(duì)電離層的影響

【字體：大 中 小】 2009-07-21 09:54:47   來(lái)源： 中國(guó)天氣網(wǎng)

日食這一“百年不遇”的天文奇觀，不僅是我們欣賞“天狗吃太陽(yáng)”這一神奇現(xiàn)象的難得機(jī)會(huì)，也給我們研究和認(rèn)識(shí)太陽(yáng)與地球的關(guān)系提供絕好契機(jī)。萬(wàn)物生長(zhǎng)靠太陽(yáng)，由于太陽(yáng)的普照，才有我們生活中熟悉的風(fēng)雨雷電等天氣過(guò)程，同樣也正是由于太陽(yáng)輻射，使得地球上空100公里到數(shù)千公里的大氣層中產(chǎn)生了帶電粒子，這些包含了帶電粒子的地球大氣層被稱(chēng)為電離層，是最接近我們?nèi)祟?lèi)生存環(huán)境、對(duì)我們影響最大的空間天氣層。

說(shuō)到日食對(duì)電離層的影響，就不得不說(shuō)一下電離層的形成，電離層是由于太陽(yáng)輻射（主要為紫外、遠(yuǎn)紫外及太陽(yáng)軟X射線輻射等）電離了大氣的中性粒子（主要是氧氣分子和氮?dú)夥肿拥龋沟酶邔哟髿庵谐霈F(xiàn)了大量的自由電子和離子，可以嚴(yán)重影響無(wú)線電波的傳播，所以受到人們的廣泛關(guān)注。

一次日全食過(guò)程可以簡(jiǎn)單的理解成一次快速的“日落”和“日出”過(guò)程，由于太陽(yáng)輻射的突然消失，高層大氣中電子和離子突然失去了源頭，電離層不同高度的電子和離子就會(huì)出現(xiàn)不同程度的減小。在低電離層高度上，由于太陽(yáng)輻射是電離層電子的最主要來(lái)源，日食期間太陽(yáng)輻射的減小，會(huì)造成低電離層電子濃度的快速減小，其響應(yīng)時(shí)間和日食時(shí)間對(duì)應(yīng)較好。在稍高的電離層高度上，產(chǎn)生電子的來(lái)源主要是電離層中本身的輸運(yùn)和擴(kuò)散等過(guò)程，日食的效果不如低電離層明顯且響應(yīng)時(shí)間滯后日食時(shí)間。總體來(lái)說(shuō)，隨著月亮的陰影掃過(guò)地球表面，對(duì)應(yīng)地區(qū)上空的電離層會(huì)出現(xiàn)電子濃度減少的現(xiàn)象，就像日落后電離層電子濃度下降一樣；伴隨著日食的恢復(fù)，太陽(yáng)輻射重新使得高層大氣中出現(xiàn)了電子，就像日出后電離層電子濃度快速上升一樣。

在日全食過(guò)程中，由于太陽(yáng)被月球遮擋導(dǎo)致地球電離層發(fā)生類(lèi)似"快速日落日出"的變化，使得這段時(shí)間的中波和短波通信出現(xiàn)反常，有興趣的市民可以用可接收中波和短波的無(wú)線電收音機(jī)監(jiān)測(cè)、記錄日全食期間遠(yuǎn)處電臺(tái)的信號(hào)變化。由于調(diào)頻（FM）廣播電臺(tái)、手機(jī)、對(duì)講機(jī)、無(wú)線上網(wǎng)等都使用超短波，因此日全食對(duì)這些廣播通信業(yè)務(wù)不會(huì)產(chǎn)生影響。但對(duì)于利用電離層反射進(jìn)行的短波通訊和通過(guò)電離層的測(cè)繪、導(dǎo)航等用戶來(lái)說(shuō)，需要關(guān)注日食期間電離層變化導(dǎo)致的影響。