日食對電離層的影響

【字體：大 中 小】 2009-07-21 09:54:47   來源： 中國天氣網(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”這一神奇現(xiàn)象的難得機會，也給我們研究和認識太陽與地球的關(guān)系提供絕好契機。萬物生長靠太陽，由于太陽的普照，才有我們生活中熟悉的風雨雷電等天氣過程，同樣也正是由于太陽輻射，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為電離層，是最接近我們?nèi)祟惿姝h(huán)境、對我們影響最大的空間天氣層。

說到日食對電離層的影響，就不得不說一下電離層的形成，電離層是由于太陽輻射（主要為紫外、遠紫外及太陽軟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氣分子等），使得高層大氣中出現(xiàn)了大量的自由電子和離子，可以嚴重影響無線電波的傳播，所以受到人們的廣泛關(guān)注。

一次日全食過程可以簡單的理解成一次快速的“日落”和“日出”過程，由于太陽輻射的突然消失，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出現(xiàn)不同程度的減小。在低電離層高度上，由于太陽輻射是電離層電子的最主要來源，日食期間太陽輻射的減小，會造成低電離層電子濃度的快速減小，其響應(yīng)時間和日食時間對應(yīng)較好。在稍高的電離層高度上，產(chǎn)生電子的來源主要是電離層中本身的輸運和擴散等過程，日食的效果不如低電離層明顯且響應(yīng)時間滯后日食時間?？傮w來說，隨著月亮的陰影掃過地球表面，對應(yīng)地區(qū)上空的電離層會出現(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。

在日全食過程中，由于太陽被月球遮擋導(dǎo)致地球電離層發(fā)生類似"快速日落日出"的變化，使得這段時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線電收音機監(jiān)測、記錄日全食期間遠處電臺的信號變化。由于調(diào)頻（FM）廣播電臺、手機、對講機、無線上網(wǎng)等都使用超短波，因此日全食對這些廣播通信業(yè)務(wù)不會產(chǎn)生影響。但對于利用電離層反射進行的短波通訊和通過電離層的測繪、導(dǎo)航等用戶來說，需要關(guān)注日食期間電離層變化導(dǎo)致的影響。