電離層不均勻體
正文
出現在規則電離層中的不同電離密度的雲塊狀結構，其電子密度高於或低於周圍介質的平均電離密度，電子密度的最大相對變化通常只有百分之幾，個別情況或小區域內可達百分之十至二十。不均勻體的形狀和大小是指電離等值面的平均形狀和大小，通常它是各向異性的。因此大小常指某特定方向上的尺度。不均勻體的尺度譜很寬，大的可達幾千公里，小的只有20～30厘米。不同尺度的不均勻體的形成機制是不同的，它對無線電波傳播的影響也各不相同。對多數電子系統來說，這些影響通常是有害的。因此，設計無線電系統時，必須儘量考慮減少不均勻體的影響。大氣重力波所引起尺度較大的不均勻體，稱為電離層行擾。其形狀與波矢量有關，最大尺度可達幾千公里，最小的為幾十公里。它可改變頻段很寬的無線電波的射線軌道和傳播時延；在通信、授時、定向定位和導航系統中引起聚焦效應和折射誤差；對中、短波還會引起多徑現象。
電離層中經常存在尺度為幾十米至幾公里的小不均勻體，能引起中波與短波的快速衰落、甚高頻段電波的前向散射和衛星信號的相位閃爍。這些傳播效應是隨機的,影響電子系統的精度。在100公里高度以下，小不均勻體是由大氣湍流引起的；在100公里高度以上,是由流體不穩定性產生的電漿湍流引起的。較強的流體不穩定性還會引起中緯度地區的Es層和擴展F層現象。
電離層電漿不穩定性會引起尺度較小的不均勻體。在垂直地磁場的方向上，尺度最小的只有20～30厘米，它可在赤道和極區引起Es層和擴展 F層現象、甚高頻段電波跨赤道遠距離傳播、極區電波的散射耗散、米波至毫米波段衛星信號的閃爍、米波雷達的強後向散射，甚至在700～800公里高度上也出現羽柱狀回波。這種不均勻體對空間電子系統常產生有害的影響。此外，極光粒子沉降會直接形成不均勻體；流星余跡也是一種不均勻體；電波加熱會引起電漿不穩定性和電波的非線性傳播，還可能激發甚低頻電磁波輻射；空間飛行器的動力擾動及其釋放物也會引起電離不均勻體。這些人為因素引起的不均勻體對電子工程的影響正日益受到人們重視。
