ionosfäärissä

Ionosfääri on maapallon ilmakeän kerros, jossa ilma on ionisoitunut plasmaa. Sen korkeusarvio ulottuu noin 60–1000 kilometriä maanpinnasta. Ionisaatio syntyy pääasiassa auringon ultraviolettisäteilystä ja röntgensäteistä; lisäksi sähköisesti varautuneet hiukkassäteet sekä magnetosfäärin vuorovaikutus vaikuttavat ilmakeän osien tilaan. Ionisoituneet elektronit ja positiiviset ionit muodostavat liikkumatonta ja liikkuvaa plasmaa, jonka elektronitiheys muuttelee radioviestintää ja sähkökenttien käyttäytymistä.

Ionosfääri koostuu useista kerroksista: D-kerros (noin 60–90 km) on heikosti ionisoitunut ja vaikuttaa erityisesti matalilla HF-taajuuksilla; se on päiväsaikaan vahvempi ja illalla heikkenee. E-kerros (noin 90–150 km) on selvästi ionisoitunut etenkin päivällä. Pääasiallinen tiedustelukerros on F-kerros, joka jakautuu usein F1- ja F2-kerrokseen; F-kerros ulottuu useimmiten yli 200 km korkeuksille, ja F2-kerros sisältää suurimmat elektronitiheyden arvojen, joiden vaihtelu määrittelee useimpien radioajojen kantaman ja reilstä. Kerrokset voivat yhtyä tai hajaantua päivän aikana, vuodenaikojen mukaan ja aurinkosyklin vaiheesta riippuen.

Ionosfäärin tilalla on suora vaikutus radio- ja navigaatioviestintään. Matala- ja korkeataajuuksiset signaalit voivat heijastua ionosfäärin läpi noudattaen sen elektronitiheyttä, mahdollistaen pitkän kantaman radioyhteydet, mutta ylikuormitus ja viiveet voivat heikentää GPS- ja muita satelliittiviestintöjä. Ionosfäärin vaihteluita seurataan ionosondeilla, incoherent scatter -räjähteillä sekä GPS-tecn avulla, ja niihin liittyy ilmiöitä kuten traveling ionospheric disturbances.