电离层环境及其影响

2024年3月14日发(作者：医院发展规划)

电离层环境及其影响

摘要：电离层是指位于地面约60km至1000km处的被电离了的大气层。电子密度的

不均匀分布是电离层的重要特性之一，这种不均匀的密度分布的尺度为数米一数十公里量

级，亦称为电离层不规则结构。电离层不规则结构会引起卫星电波闪烁，从而导致数据通

信线路、广播、测距信号等的一时中断或质量劣化。太阳事件、地磁活动等会引起电离层

电子密度的增大，电子密度增大将导致信号延迟增大，从而影响导航定位精度。

关键字：电离层 卫星 导航 飞行器

1引言

电离层（Ionosphere）是地球大气的一个电离区域（如图1所示）。60千米以上的整

个地球大气层都处于部分电离或完全电离的状态，电离层是部分电离的大气区域，完全电

离的大气区域称磁层。也有人把整个电离的大气称为电离层，这样就把磁层看作电离层的

一部分。电离层从离地面约50公里开始一直伸展到约1000公里高度的地球高层大气空域，

其中存在相当多的自由电子和离子，能使无线电波改变传播速度，发生折射、反射和散射，

产生极化面的旋转并受到不同程度的吸收

[1]

。

图1 电离层位置示意图

2电离层环境

大气的电离主要是太阳辐射中紫外线和X射线所致。此外，太阳高能带电粒子和银河

宇宙射线也起相当 电离层知识的拓宽重要的作用。地球高层大气的分子和原子，在太阳

紫外线、Χ射线和高能粒子的作用下电离，产生自由电子和正、负离子，形成等离子体区域

即电离层。电离层从宏观上呈现中性。电离层的变化，主要表现为电子密度随时间的变化。

而电子密度达到平衡的条件，主要取决于电子生成率和电子消失率。表1列出了电离层的

一些基本参数。

表1电离层基本参量数据

[2]