基本特性
超短波在電離層偶發 E層上的反射和散射傳播。電離層偶發E層簡稱Es層，它是電離層E層內不規則的電離密集薄層，電子密度往往超出鄰近區域電離度的一倍或更多，密度梯度陡峭。它位於電離層E層下半部,離地面高度一般為 95～130公里（多出現於100～120公裡間），同正常E層峰值高度相差5～10公里。厚度變化範圍是0.2～5公里，多為1公里左右。Es層覆蓋數十公里至數百公里區域，最多可達2000公里。Es層的出現有突然性，形成時刻和持續時間不易預料，一般維持數十分鐘至數小時。在電離圖（頻高圖）上可看到 Es層同正常E層描跡有明顯差別。Es層還有如下特性：①它在地域上是散見和不定的，有隨機運動和定向漂移；②它對電波有半透明或遮蔽性，視電波頻率、發射功率和Es層本身柵網結構而定；③電波在Es層的反射虛高基本上不隨頻率變化，說明它是厚度甚薄的密集電離層；④Es層活動有晝夜變化、季節變化和太陽黑子周期變化，並隨地理經度、緯度而異。在低緯度和赤道區，它多出現於晝間，季節的影響不大；在中緯度區，晝間出現率略高於夜間，夏季較常見；在高緯度和極區夜間較多,基本上不受季節影響;通常在太陽寧靜年份出現較頻繁；Es層出現率還有經度依賴性，東亞地區包括中國大部是Es層頻發區；⑤在地磁擾動期間Es層出現率趨於下降。
相關研究
Es層的形成機制尚未徹底查明，曾經認為Es層的成因同流星雨或低層大氣雷電活動有關。60年代以來，提出了風切變理論，認為在不同高度上，東、西向中性風的差別使E層內電子聚集為較高密度的一薄層,形成Es層。一般認為後一解釋較為可取。
Es層的出現可引起 30～100兆赫無線電波的反射和前向散射，其中以50兆赫波段的散射效應最強。電波傳播的距離限於1000～2600公里的距離內，1000公里以內為寂靜區,在極少數情況下可達3000～5000公里距離。這是因為僅當無線電波的出射仰角很小時，才較易產生Es層的反射散射，從而形成無電波到達的外半徑約為1000公里的盲區。
描述Es層傳播特性的主要參數，是層的遮蔽頻率fb、尋常波頂端頻率f0和Es描跡的最低虛高h′。f0可高至10兆赫左右，甚至更高。在超短波出射仰角近於0°時,電波在Es層的入射角約為80°，此時散射角為20°的前向散射,可使3～10米波長的超短波傳播距離大大超過視距。因此偶然可在1000公里以外收看到使用這一波段的電視廣播。Es層的運動變化和定向移動，會形成遠程超短波通信和偶現電視節目的不穩定性，有時還能在固定接收點上收看到不同的遠方電視台廣播。利用Es層傳播超短波需要千瓦級的發射功率;若採用銳方向性收發天線,發射功率僅需十瓦級。偶發 E層上反射和前向散射測試結果表明，與一般電離層傳播相比，其超短波散射信號增強60分貝左右。
