日食对电离层的影响

【字体：大 中 小】 2009-07-21 09:54:47   来源： 中国天气网

日食这一“百年不遇”的天文奇观，不仅是我们欣赏“天狗吃太阳”这一神奇现象的难得机会，也给我们研究和认识太阳与地球的关系提供绝好契机。万物生长靠太阳，由于太阳的普照，才有我们生活中熟悉的风雨雷电等天气过程，同样也正是由于太阳辐射，使得地球上空100公里到数千公里的大气层中产生了带电粒子，这些包含了带电粒子的地球大气层被称为电离层，是最接近我们人类生存环境、对我们影响最大的空间天气层。

说到日食对电离层的影响，就不得不说一下电离层的形成，电离层是由于太阳辐射（主要为紫外、远紫外及太阳软X射线辐射等）电离了大气的中性粒子（主要是氧气分子和氮气分子等），使得高层大气中出现了大量的自由电子和离子，可以严重影响无线电波的传播，所以受到人们的广泛关注。

一次日全食过程可以简单的理解成一次快速的“日落”和“日出”过程，由于太阳辐射的突然消失，高层大气中电子和离子突然失去了源头，电离层不同高度的电子和离子就会出现不同程度的减小。在低电离层高度上，由于太阳辐射是电离层电子的最主要来源，日食期间太阳辐射的减小，会造成低电离层电子浓度的快速减小，其响应时间和日食时间对应较好。在稍高的电离层高度上，产生电子的来源主要是电离层中本身的输运和扩散等过程，日食的效果不如低电离层明显且响应时间滞后日食时间。总体来说，随着月亮的阴影扫过地球表面，对应地区上空的电离层会出现电子浓度减少的现象，就像日落后电离层电子浓度下降一样；伴随着日食的恢复，太阳辐射重新使得高层大气中出现了电子，就像日出后电离层电子浓度快速上升一样。

在日全食过程中，由于太阳被月球遮挡导致地球电离层发生类似"快速日落日出"的变化，使得这段时间的中波和短波通信出现反常，有兴趣的市民可以用可接收中波和短波的无线电收音机监测、记录日全食期间远处电台的信号变化。由于调频（FM）广播电台、手机、对讲机、无线上网等都使用超短波，因此日全食对这些广播通信业务不会产生影响。但对于利用电离层反射进行的短波通讯和通过电离层的测绘、导航等用户来说，需要关注日食期间电离层变化导致的影响。