Ionosfera

La ionosfera è una regione dell'atmosfera terrestre che si trova tra 60 e 1000 km di altitudine. È composta da gas ionizzati a causa dell'azione delle radiazioni solari e, in minor misura, dei raggi cosmici provenienti dallo spazio. La ionosfera si estende attraverso due strati dell'atmosfera: la mesosfera e la termosfera, e può essere suddivisa in vari strati con diverse proprietà elettriche, determinate dalla composizione dei gas e dall'intensità delle radiazioni solari.

L'attività solare ha un grande impatto sulla ionosfera. Ad esempio, le temperature durante il giorno possono variare dai 200 Kelvin negli strati più interni, fino a 1500 Kelvin negli strati più esterni, esposti direttamente al Sole. Le caratteristiche dei gas ionosferici cambiano notevolmente tra il giorno e la notte. Nonostante la sua estensione verticale, la ionosfera è molto rarefatta e contiene solo l'1% della massa totale dei gas atmosferici.

Nota. La ionosfera, una regione dell'atmosfera, riveste un ruolo cruciale nelle comunicazioni radio grazie alle sue caratteristiche elettriche uniche. In determinate situazioni, le onde radio di una specifica frequenza che colpiscono uno strato ionizzato possono riflettersi completamente a causa della sovrabbondanza di elettroni. Grazie a questo processo, le onde radio si propagano attraverso molteplici riflessioni tra la Terra e la ionosfera, permettendo una trasmissione efficace delle onde corte. Ad esempio, nelle comunicazioni tra radioamatori, questo fenomeno è particolarmente utile per stabilire contatti a lunga distanza utilizzando le onde corte.

La ionosfera può essere suddivisa in vari strati, tra cui:

• Strato D: situato tra 48 e 90 km di altitudine, caratterizzato da una maggiore presenza di molecole neutre rispetto agli ioni. Questo strato attenua significativamente le onde medie e basse onde corte radio.
• Strato E: esteso tra 90 e 150 km di altitudine, ionizzato principalmente dall'ossigeno molecolare. Durante la notte, questo strato si indebolisce e la sua altezza massima aumenta, permettendo alle onde radio di essere riflesse per maggiori distanze.
• Strato Es: uno strato sporadico che appare occasionalmente intorno ai 100 km di altitudine. È caratterizzato da nubi elettroniche altamente ionizzate e in grado di supportare la propagazione fino a 20 MHz.
• Strato F: si estende tra 130 e 450 km di altitudine, con il gas ionizzato principalmente dall'ossigeno atomico. Durante il giorno, si suddivide in due sottostrati, F1 ed F2, ognuno con proprietà di ionizzazione differenti. La regione F è fondamentale per le comunicazioni HF, in quanto presenta le massime concentrazioni di densità elettronica.