Techniklexikon

Ionosphäre

Atmosphäre Bereich der hohen Atmosphäre mit stark ionisierten Schichten (Ionisation), wobei in ca. 100 km die grösste elektrische Leitfähigkeit erreicht wird. Hier bewirken Höhenschwankungen der leitenden Schicht durch Induktion horizontale Ströme, was den Effekt des ionosphärischen Dynamos hervorruft. Die innere Ionosphäre wird in die Regionen D, E und F eingeteilt. Die D-Region mit einer maximalen Elektronendichte von 2 × 10⁹ m^-3 liegt im Bereich zwischen 70 und 90 km, die E-Region mit 2 × 10¹¹ Elektronen pro m³ in 90-140 km und die F-Region mit der Dichte 5 × 10¹² m^-3 in 150-400 km Höhe. Die maximalen Elektronendichten sind von der solaren Einstrahlung abhängig (siehe Abb.), da die Ursache der normalen Ionisation für die D- und F-Region die ultraviolette, für die E-Region die Röntgen-Strahlung der Sonne (Photoionisation) ist. In der äusseren Ionosphäre (bis ca. 10 Erdradien Abstand) sinkt die Elektronendichte von dem in der F-Schicht in 300-500 km Höhe erreichten Höchstwert langsam nach aussen ab. Die Ionosphäre ist für die Ausbreitung der längeren Radiowellen bestimmend. Erst durch die Reflexion an den Ionosphärenschichten werden grosse Reichweiten auf der gekrümmten Erde möglich.

Ionosphäre: Maximale Elektronendichten in verschiedenen Ionosphärenschichten an einem Wintertag (links) und einem Sommertag (rechts). Bei starker soler Einstrahlung bilden sich in den E- und F-Regionen Unterregionen.