電離層的不均勻體
正文
規則電離層中的電離“雲塊”或波狀結構。不均勻體的電離密度高於或低於周圍介質的平均電離密度。電離密度的最大相對變化通常只有百分之幾，個別情況下可達百分之一、二十。不均勻體的形狀和大小是指電離密度等值面的平均形狀和大小；通常形狀是各向異性的，其大小常指某特定方向上的尺度。不均勻體的尺度分大、中、小3類，不同尺度的不均勻體形成機制不同,在電離層中的效應也不同。大尺度不均勻體的尺度為幾百公里到幾千公里。其形狀主要取決於大氣波動的傳播矢量，通常南北向的水平尺度為幾百公里，東西向的可達幾千公里。從電離層垂測站網記錄中早已檢測到這種不均勻體，稱為電離層行進式擾動(TID)。大尺度不均勻體是太陽爆發期間,在極區激發的大尺度重力波形成的。大的不均勻體能改變無線電波的射線軌跡和傳播時延。
中尺度不均勻體的最大尺度為幾十至幾百公里。其形態與大氣波動的波矢量有關，並受重力場的影響。中尺度的不均勻體由中尺度的重力波引起。電離層中的某些暫態過程和電波傳播效應與這種不均勻體有關（見電離層運動）。
小尺度不均勻體的尺度通常為幾十米至幾百米，也有小至二、三十米的。小不均勻體，又叫電離層精細結構。它引起中短波的快速衰落和甚高頻 (VHF)的前向散射。這種不均勻體的運動叫電離層漂移。在 100公里以下，這種小不均勻體是大氣湍流引起的；在更高的高度上，它是流體不穩定性引起的電漿湍流。電漿湍流受地磁場的影響，其不均勻體有沿磁力線拉長的趨勢。這種流體不穩定性通常是重力波驅動的。重力波的撕裂，重力波的相速接近電漿運動速度時出現的空間諧振，重力波之間的相互作用，以及重力波與中性風之間的剪下作用，都可激發很強的電漿湍流或電離密度的匯聚。中緯地區的 Es和擴展F現象（見電離層結構）以及其他一些暫態現象與這種強電漿湍流和電離密度的匯聚有關。
電漿不穩定性引起的不均勻體，受地磁場的影響，呈明顯的各向異性，沿磁力線排列。垂直磁場方向的不均勻體的尺度一般為幾米至幾百米，最大的可達幾公里，最小的只有二、三十厘米。它引起衛星信號閃爍和甚高頻波後向散射。
此外，流星微粒、極區粒子沉降可直接產生電離層不均勻體。空間飛行器的動力擾動或其釋放物，以及大功率無線電波加熱電離層等種種人為因素，也可激發電離層不均勻體。
