{"id":1445,"date":"2024-07-08T14:10:50","date_gmt":"2024-07-08T12:10:50","guid":{"rendered":"https:\/\/www.crt.red\/solaris\/?p=1445"},"modified":"2024-07-08T14:11:16","modified_gmt":"2024-07-08T12:11:16","slug":"la-ionosfera","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.crt.red\/solaris\/solare\/la-ionosfera\/","title":{"rendered":"LA IONOSFERA"},"content":{"rendered":"

Con il termine\u00a0ionosfera<\/strong>\u00a0si intende convenzionalmente la regione dell\u2019alta atmosfera, che si estende da 50 a 1000 km circa sopra la superficie terrestre, in cui la densit\u00e0 di elettroni e ioni liberi raggiunge valori fisicamente rilevanti, cio\u00e8 tali da influenzare l\u2019indice di rifrazione delle onde elettromagnetiche.<\/p>\n

La presenza nell\u2019alta atmosfera terrestre di elettroni e ioni liberi \u00e8 dovuta principalmente al fatto che i gas che la costituiscono sono continuamente sottoposti all\u2019azione ionizzante della radiazione solare UV e X. Oltre all\u2019azione ionizzante del Sole, che fornisce il massimo contributo, bisogna considerare anche i raggi cosmici che, seppur in minima parte, sono causa anche loro della presenza di elettroni e ioni liberi nell\u2019atmosfera; inoltre variazioni pi\u00f9 o meno importanti nella distribuzione della ionizzazione sono prodotte da qualsiasi tipo di fenomeno di trasporto e di propagazione ondosa che caratterizza l\u2019atmosfera stessa.<\/p>\n

Sono\u00a0 diverse regioni ionosferiche, a loro volta suddividibili in diversi strati, con densit\u00e0 elettronica crescente, identificate convenzionalmente dalle lettere D, E, e F. L\u2019esistenza di diverse regioni ionosferiche, ognuna caratterizzata da un determinato massimo di densit\u00e0 elettronica, \u00e8 dovuta al fatto che la densit\u00e0 degli atomi che possono essere fotoionizzati decresce con l\u2019altitudine, mentre l\u2019intensit\u00e0 della radiazione solare cresce; questi due effetti opposti producono uno strato di elettroni con un massimo ad una certa altezza e dato che la composizione atmosferica varia con la quota, e differente \u00e8 la risposta delle diverse specie atomiche alle radiazioni solari, la densit\u00e0 elettronica presenta un andamento con la quota caratterizzato da massimi e minimi relativi che identificano diverse regioni ionosferiche.<\/p>\n

Regione D<\/strong>. La parte pi\u00f9 bassa della ionosfera costituisce la regione D ((50\u00f790) km) in cui \u00e8 possibile distinguere due strati normali e permanenti: lo strato D (massima ionizzazione intorno a 65 km) e lo strato C (massima ionizzazione intorno a 55 km). In condizioni di quiete questa regione \u00e8 presente solo di giorno mentre, in concomitanza con elettroni e protoni ad alta energia provenienti dal Sole, associabili a disturbi di natura geomagnetica, addizionali strati D di ionizzazione possono essere prodotti in qualsiasi momento del giorno e della notte. La ionizzazione di questa regione \u00e8 comunque molto bassa, variando da 107 a 1010 e\/m3, ed in effetti le onde radio HF non vengono da essa riflesse. Tale regione \u00e8 in realt\u00e0 principalmente responsabile dell\u2019assorbimento causato dal fatto che gli elettroni, posti in movimento dal campo elettrico dell\u2019onda che si propaga, collidono con le molecole neutre presenti in grande concentrazione, sottraendo cos\u00ec energia alle onde.<\/p>\n

Regione E<\/strong>. La regione E ((90\u00f7140) km), che caratterizza principalmente la ionosfera diurna, \u00e8 solitamente costituita da un solo massimo di densit\u00e0 elettronica, lo strato E, a circa 120 km (1011 e\/m3) e, come la regione D, \u00e8 caratterizzata da una prevalenza di ioni pesanti (O2+, NO+) su ioni leggeri. Come lo strato D anche lo strato E segue un tipico andamento diurno con un massimo in corrispondenza del mezzogiorno locale. In condizioni di quiete \u00e8 per\u00f2 possibile, al contrario di quanto accade per lo strato D, avere un residuo di ionizzazione durante le ore notturne. La concentrazione di elettroni liberi presenta una forte dipendenza dall\u2019angolo di elevazione solare con un massimo giornaliero in corrispondenza della massima elevazione e con un massimo stagionale in estate.<\/p>\n

Tuttavia nella regione E, per via di diversi meccanismi, si possono sviluppare degli strati ionizzati sottili (con spessore compreso tra 0.2 e 2 km), molto densi, che prendono il nome di strati E sporadici. A basse e medie latitudini tali strati hanno un\u2019occorrenza maggiore nei mesi estivi, durante il giorno e nella prima parte della sera. Ad alte latitudini tendono invece a formarsi prevalentemente di notte. L’E-sporadico \u00e8 il responsabile di ottima riflessione nelle frequenze alte.<\/p>\n

Regione F.<\/strong> Dal punto di vista delle comunicazioni HF via ionosfera la regione F ((140\u00f7500) km) \u00e8 la pi\u00f9 importante, poich\u00e9 in essa si raggiungono le massime concentrazioni di densit\u00e0 elettronica.\u00a0La parte pi\u00f9 bassa di questa regione, in cui prevalgono ioni leggeri (essenzialmente O+ e H+), mostra una variazione differente rispetto alla parte superiore; ci\u00f2 ha portato ad una suddivisione della regione in due strati: lo strato F1, essenzialmente uno strato diurno estivo, e lo strato F2, che di notte comunque si fondono in un unico strato F usualmente denominato strato F2. L\u2019altezza dello strato F1 \u00e8 compresa tra 140 e 220 km e la densit\u00e0 elettronica \u00e8 dell\u2019ordine di 1011 e\/m3. Lo strato F2, dove si verifica il massimo assoluto di densit\u00e0 elettronica nella ionosfera, si trova a quote variabili fra 250 e 400 km e presenta una concentrazione di circa 1012 e\/m3 durante il giorno e 5\u05bc1010 e\/m3 durante la notte.\u00a0Oltre il massimo dello strato F2 la densit\u00e0 elettronica inizia a decrescere monotonamente e la ionosfera superiore va lentamente sfumando nella sovrastante magnetosfera.<\/p>\n

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