Формирование ионосферных волн

Ионосферные волны формируются благодаря тому, что радиолучи, попадающие в ионосферу под углом к ее нижней границе, отклоняются от первоначального направления. В результате такого отклонения, эти лучи вновь пересекают нижнюю границу ионосферы и выходят из нее в сторону Земли. Изменение направления распространения радиоволн в ионосфере происходит за счет рефракции.

Рефракция радиоволн представляет собой физическое явление, заключающееся в изменении направления распространения электромагнитной энергии при прохождении участков среды с различной электропроводностью. Поскольку степень ионизации ионосферы изменяется с изменением высоты, то по отношению к распространяющимся в ней радиоволнам ионосфера ведет себя как неоднородная среда. Радиолучи, попадающие в такую среду под углом к ее границе, отклоняются от первоначального направления в сторону уменьшения электропроводности среды. При этом наблюдается преломление радиолучей, и при определенных условиях происходит их полное внутреннее отражение. Чем выше степень ионизации конкретного ионосферного слоя, тем большее преломление испытывают радиолучи, распространяющиеся в этом слое.

При распространении радиоволн в ионосфере происходит поглощение энергии радиоволн (затухание). Затухание происходит из-за того, что заряженные части­цы ионосферы под действием радиоволн приходят в колебательное движение и сталкиваются между собой. При этом энергия электромагнитного поля превращается в тепловую энергию, выделяющуюся при столкновении частиц. Чем выше плотность атмосферы, и чем ниже степень ионизации, тем больше затухание радиоволн.