आयनमंडल: Difference between revisions
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[[एफ क्षेत्र]] या क्षेत्र, जिसे एपलटन-बार्नेट परत के रूप में भी जाना जाता है, लगभग से फैला हुआ है {{convert|150|km|mi|sigfig=2|abbr=on}} से अधिक {{convert|500|km|mi|sigfig=2|abbr=on}} पृथ्वी की सतह के ऊपर। यह उच्चतम अतिसूक्ष्म परमाणु घनत्व वाली परत है, जिसका अर्थ है कि इस परत को भेदने वाले संकेत अंतरिक्ष में निकल जाएंगे। अतिसूक्ष्म परमाणु उत्पादन [[अत्यधिक पराबैंगनी]] (यूवी, 10-100 एनएम) विकिरण आयोनाइजिंग परमाणु ऑक्सीजन का प्रभुत्व है। F परत में एक परत होती है (F{{sub|2}}) रात में, लेकिन दिन के दौरान, एक द्वितीयक चोटी (लेबल एफ{{sub|1}}) अक्सर अतिसूक्ष्म परमाणु घनत्व प्रोफाइल में बनता है। क्योंकि एफ{{sub|2}} परत दिन और रात तक बनी रहती है, यह रेडियो तरंगों के अधिकांश [[ skywave ]] प्रसार और लंबी दूरी की [[उच्च आवृत्ति]] (एचएफ, या [[शॉर्टवेव]]) रेडियो संचार के लिए उत्तरदायी है। | [[एफ क्षेत्र]] या क्षेत्र, जिसे एपलटन-बार्नेट परत के रूप में भी जाना जाता है, लगभग से फैला हुआ है {{convert|150|km|mi|sigfig=2|abbr=on}} से अधिक {{convert|500|km|mi|sigfig=2|abbr=on}} पृथ्वी की सतह के ऊपर। यह उच्चतम अतिसूक्ष्म परमाणु घनत्व वाली परत है, जिसका अर्थ है कि इस परत को भेदने वाले संकेत अंतरिक्ष में निकल जाएंगे। अतिसूक्ष्म परमाणु उत्पादन [[अत्यधिक पराबैंगनी]] (यूवी, 10-100 एनएम) विकिरण आयोनाइजिंग परमाणु ऑक्सीजन का प्रभुत्व है। F परत में एक परत होती है (F{{sub|2}}) रात में, लेकिन दिन के दौरान, एक द्वितीयक चोटी (लेबल एफ{{sub|1}}) अक्सर अतिसूक्ष्म परमाणु घनत्व प्रोफाइल में बनता है। क्योंकि एफ{{sub|2}} परत दिन और रात तक बनी रहती है, यह रेडियो तरंगों के अधिकांश [[ skywave ]] प्रसार और लंबी दूरी की [[उच्च आवृत्ति]] (एचएफ, या [[शॉर्टवेव]]) रेडियो संचार के लिए उत्तरदायी है। | ||
F परत के ऊपर, ऑक्सीजन आयनों की संख्या कम हो जाती है और हल्के आयन जैसे हाइड्रोजन और हीलियम प्रभावी हो जाते हैं। F परत शिखर के ऊपर और [[plussphere]] के नीचे के इस क्षेत्र को टॉपसाइड | F परत के ऊपर, ऑक्सीजन आयनों की संख्या कम हो जाती है और हल्के आयन जैसे हाइड्रोजन और हीलियम प्रभावी हो जाते हैं। F परत शिखर के ऊपर और [[plussphere]] के नीचे के इस क्षेत्र को टॉपसाइड आयनमंडल कहा जाता है। | ||
1972 से 1975 तक [[नासा]] ने F क्षेत्र का अध्ययन करने के लिए EROS (उपग्रह) उपग्रह लॉन्च किए।<ref name="Yenne">{{cite book|author=Yenne, Bill|title=''द एनसाइक्लोपीडिया ऑफ यूएस स्पेसक्राफ्ट''|publisher=Exeter Books (A Bison Book), New York|date=1985|isbn=978-0-671-07580-4}} p. 12 '''AEROS'''</ref> | 1972 से 1975 तक [[नासा]] ने F क्षेत्र का अध्ययन करने के लिए EROS (उपग्रह) उपग्रह लॉन्च किए।<ref name="Yenne">{{cite book|author=Yenne, Bill|title=''द एनसाइक्लोपीडिया ऑफ यूएस स्पेसक्राफ्ट''|publisher=Exeter Books (A Bison Book), New York|date=1985|isbn=978-0-671-07580-4}} p. 12 '''AEROS'''</ref> | ||
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एक आयनमंडलीय प्रतिरूप स्थान, ऊंचाई, वर्ष के दिन, सनस्पॉट चक्र के चरण और भू-चुंबकीय गतिविधि के कार्य के रूप में आयनमंडल का गणितीय विवरण है। भूभौतिक रूप से, आयनमंडलीय [[प्लाज्मा (भौतिकी)]] की स्थिति को चार मापदंडों द्वारा वर्णित किया जा सकता है: ''अतिसूक्ष्म परमाणु घनत्व, अतिसूक्ष्म परमाणु और आयन तापमान'' और, चूंकि आयनों की कई प्रजातियां उपस्थित हैं, ''आयनिक संरचना''। रेडियो प्रसार विशिष्ट रूप से अतिसूक्ष्म परमाणु घनत्व पर निर्भर करता है। | एक आयनमंडलीय प्रतिरूप स्थान, ऊंचाई, वर्ष के दिन, सनस्पॉट चक्र के चरण और भू-चुंबकीय गतिविधि के कार्य के रूप में आयनमंडल का गणितीय विवरण है। भूभौतिक रूप से, आयनमंडलीय [[प्लाज्मा (भौतिकी)]] की स्थिति को चार मापदंडों द्वारा वर्णित किया जा सकता है: ''अतिसूक्ष्म परमाणु घनत्व, अतिसूक्ष्म परमाणु और आयन तापमान'' और, चूंकि आयनों की कई प्रजातियां उपस्थित हैं, ''आयनिक संरचना''। रेडियो प्रसार विशिष्ट रूप से अतिसूक्ष्म परमाणु घनत्व पर निर्भर करता है। | ||
प्रतिरूप सामान्यतः पर कंप्यूटर प्रोग्राम के रूप में व्यक्त किए जाते हैं। प्रतिरूप तटस्थ वातावरण और सूर्य के प्रकाश के साथ आयनों और अतिसूक्ष्म परमाणुों की बातचीत के बुनियादी भौतिकी पर आधारित हो सकता है, या यह बड़ी संख्या में टिप्पणियों या भौतिकी और टिप्पणियों के संयोजन के आधार पर एक सांख्यिकीय विवरण हो सकता है। सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले प्रतिरूपों में से एक [[अंतर्राष्ट्रीय संदर्भ आयनमंडल]] (IRI) है,<ref>Bilitza, 2001</ref> जो डेटा पर आधारित है और अभी उल्लिखित चार मापदण्ड निर्दिष्ट करता है। आईआरआई अंतरिक्ष अनुसंधान समिति (सीओएसपीएआर) और [[इंटरनेशनल यूनियन ऑफ रेडियो साइंस]] (यूआरएसआई) द्वारा प्रायोजित एक अंतरराष्ट्रीय परियोजना है।<ref>{{cite web |url=http://ccmc.gsfc.nasa.gov/modelweb/ionos/iri.html |title=अंतर्राष्ट्रीय संदर्भ आयनमंडल|publisher=Ccmc.gsfc.nasa.gov |access-date=2011-11-08 |url-status=live |archive-url=http://archive.wikiwix.com/cache/20110223151912/http://ccmc.gsfc.nasa.gov/modelweb/ionos/iri.html |archive-date=2011-02-23 }}</ref> प्रमुख डेटा स्रोत | प्रतिरूप सामान्यतः पर कंप्यूटर प्रोग्राम के रूप में व्यक्त किए जाते हैं। प्रतिरूप तटस्थ वातावरण और सूर्य के प्रकाश के साथ आयनों और अतिसूक्ष्म परमाणुों की बातचीत के बुनियादी भौतिकी पर आधारित हो सकता है, या यह बड़ी संख्या में टिप्पणियों या भौतिकी और टिप्पणियों के संयोजन के आधार पर एक सांख्यिकीय विवरण हो सकता है। सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले प्रतिरूपों में से एक [[अंतर्राष्ट्रीय संदर्भ आयनमंडल]] (IRI) है,<ref>Bilitza, 2001</ref> जो डेटा पर आधारित है और अभी उल्लिखित चार मापदण्ड निर्दिष्ट करता है। आईआरआई अंतरिक्ष अनुसंधान समिति (सीओएसपीएआर) और [[इंटरनेशनल यूनियन ऑफ रेडियो साइंस]] (यूआरएसआई) द्वारा प्रायोजित एक अंतरराष्ट्रीय परियोजना है।<ref>{{cite web |url=http://ccmc.gsfc.nasa.gov/modelweb/ionos/iri.html |title=अंतर्राष्ट्रीय संदर्भ आयनमंडल|publisher=Ccmc.gsfc.nasa.gov |access-date=2011-11-08 |url-status=live |archive-url=http://archive.wikiwix.com/cache/20110223151912/http://ccmc.gsfc.nasa.gov/modelweb/ionos/iri.html |archive-date=2011-02-23 }}</ref> प्रमुख डेटा स्रोत आयनसोंद्स का विश्वव्यापी नेटवर्क, शक्तिशाली असंगत प्रकीर्ण रडार (जिकामार्का, [[अरेसीबो टेलीस्कोप]], मिलस्टोन हिल, मालवर्न, सेंट सैंटिन), आईएसआईएस और अलौएट टॉपसाइड [[ वायुमंडलीय अवरक्त साउंडर ]], और कई उपग्रहों और रॉकेटों पर सीटू उपकरण हैं। आईआरआई वार्षिक अद्यतन किया जाता है। कुल अतिसूक्ष्म परमाणु सामग्री (टीईसी) का वर्णन करने की तुलना में आयनमंडल के नीचे से अधिकतम घनत्व की ऊंचाई तक अतिसूक्ष्म परमाणु घनत्व की भिन्नता का वर्णन करने में आईआरआई अधिक सटीक है। 1999 से यह प्रतिरूप स्थलीय आयनमंडल के लिए अंतर्राष्ट्रीय मानक (मानक TS16457) है। | ||
== आदर्श प्रतिरूप == के लिए लगातार विसंगतियाँ | == आदर्श प्रतिरूप == के लिए लगातार विसंगतियाँ | ||
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===एक्स-रे: [[अचानक आयनमंडलीय गड़बड़ी]] (SID)=== | ===एक्स-रे: [[अचानक आयनमंडलीय गड़बड़ी]] (SID)=== | ||
जब सूर्य सक्रिय होता है, तो तेज सौर ज्वालाएं उत्पन्न हो सकती हैं जो कठोर एक्स-रे के साथ पृथ्वी के सूर्य के प्रकाश वाले हिस्से से टकराती हैं। एक्स-रे डी-क्षेत्र में प्रवेश करते हैं, अतिसूक्ष्म परमाणुों को छोड़ते हैं जो तेजी से अवशोषण को बढ़ाते हैं, जिससे उच्च आवृत्ति (3-30 मेगाहर्ट्ज) रेडियो ब्लैकआउट होता है जो मजबूत फ्लेयर्स के बाद कई घंटों तक जारी रह सकता है। इस समय के दौरान बहुत कम आवृत्ति (3–30 kHz) सिग्नल E परत के बजाय D परत द्वारा परिलक्षित होंगे, जहाँ बढ़ा हुआ वायुमंडलीय घनत्व सामान्यतः पर तरंग के अवशोषण को बढ़ाएगा और इस प्रकार इसे नम कर देगा। जैसे ही एक्स-रे समाप्त होते हैं, अचानक | जब सूर्य सक्रिय होता है, तो तेज सौर ज्वालाएं उत्पन्न हो सकती हैं जो कठोर एक्स-रे के साथ पृथ्वी के सूर्य के प्रकाश वाले हिस्से से टकराती हैं। एक्स-रे डी-क्षेत्र में प्रवेश करते हैं, अतिसूक्ष्म परमाणुों को छोड़ते हैं जो तेजी से अवशोषण को बढ़ाते हैं, जिससे उच्च आवृत्ति (3-30 मेगाहर्ट्ज) रेडियो ब्लैकआउट होता है जो मजबूत फ्लेयर्स के बाद कई घंटों तक जारी रह सकता है। इस समय के दौरान बहुत कम आवृत्ति (3–30 kHz) सिग्नल E परत के बजाय D परत द्वारा परिलक्षित होंगे, जहाँ बढ़ा हुआ वायुमंडलीय घनत्व सामान्यतः पर तरंग के अवशोषण को बढ़ाएगा और इस प्रकार इसे नम कर देगा। जैसे ही एक्स-रे समाप्त होते हैं, अचानक आयनमंडलीय डिस्टर्बेंस (SID) या रेडियो ब्लैक-आउट तेजी से घटता है क्योंकि डी-क्षेत्र में अतिसूक्ष्म परमाणु तेजी से पुनर्संयोजित होते हैं और प्रसार धीरे-धीरे पूर्व-भड़कने की स्थिति में सौर के आधार पर मिनटों से घंटों तक वापस आ जाता है। भड़कना ताकत और आवृत्ति। | ||
===प्रोटॉन: ध्रुवीय कैप अवशोषण (पीसीए)=== | ===प्रोटॉन: ध्रुवीय कैप अवशोषण (पीसीए)=== | ||
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=== बिजली === | === बिजली === | ||
बिजली डी-क्षेत्र में दो तरीकों में से एक में | बिजली डी-क्षेत्र में दो तरीकों में से एक में आयनमंडलीय गड़बड़ी पैदा कर सकती है। पहला वीएलएफ (बहुत कम आवृत्ति) रेडियो तरंगों के माध्यम से मैग्नेटोस्फीयर में प्रक्षेपित होता है। ये तथाकथित व्हिस्लर मोड तरंगें विकिरण बेल्ट कणों के साथ परस्पर क्रिया कर सकती हैं और उन्हें डी-क्षेत्र में आयनीकरण जोड़कर आयनमंडल पर अवक्षेपित कर सकती हैं। इन गड़बड़ी को तड़ित-प्रेरित [[इलेक्ट्रॉन अवक्षेपण|अतिसूक्ष्म परमाणु अवक्षेपण]] (LEP) प्रतिभासएँ कहा जाता है। | ||
बिजली गिरने में चार्ज की विशाल गति के परिणामस्वरूप अतिरिक्त आयनीकरण प्रत्यक्ष ताप/आयनीकरण से भी हो सकता है। इन प्रतिभासओं को अर्ली/फास्ट कहा जाता है। | बिजली गिरने में चार्ज की विशाल गति के परिणामस्वरूप अतिरिक्त आयनीकरण प्रत्यक्ष ताप/आयनीकरण से भी हो सकता है। इन प्रतिभासओं को अर्ली/फास्ट कहा जाता है। | ||
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[[ज्यामितीय प्रकाशिकी]] को याद करके आयनमंडल के माध्यम से एक विद्युत चुम्बकीय तरंग कैसे फैलती है, इसकी गुणात्मक समझ प्राप्त की जा सकती है। चूंकि आयनमंडल एक प्लाज्मा है, इसलिए यह दिखाया जा सकता है कि [[अपवर्तक सूचकांक]] एकता से कम है। इसलिए, विद्युत चुम्बकीय किरण सामान्य की बजाय सामान्य से दूर झुकती है जैसा कि अपवर्तक सूचकांक एकता से अधिक होने पर इंगित किया जाएगा। यह भी दिखाया जा सकता है कि प्लाज्मा का अपवर्तक सूचकांक, और इसलिए आयनमंडल, आवृत्ति-निर्भर है, फैलाव (ऑप्टिक्स) देखें।<ref>{{cite book|last1=Lied|first1=Finn|title=ध्रुवीय समस्याओं पर जोर देने के साथ उच्च आवृत्ति रेडियो संचार|date=1967|publisher=Advisory Group for Aerospace Research and Development|pages=1–6}}</ref> | [[ज्यामितीय प्रकाशिकी]] को याद करके आयनमंडल के माध्यम से एक विद्युत चुम्बकीय तरंग कैसे फैलती है, इसकी गुणात्मक समझ प्राप्त की जा सकती है। चूंकि आयनमंडल एक प्लाज्मा है, इसलिए यह दिखाया जा सकता है कि [[अपवर्तक सूचकांक]] एकता से कम है। इसलिए, विद्युत चुम्बकीय किरण सामान्य की बजाय सामान्य से दूर झुकती है जैसा कि अपवर्तक सूचकांक एकता से अधिक होने पर इंगित किया जाएगा। यह भी दिखाया जा सकता है कि प्लाज्मा का अपवर्तक सूचकांक, और इसलिए आयनमंडल, आवृत्ति-निर्भर है, फैलाव (ऑप्टिक्स) देखें।<ref>{{cite book|last1=Lied|first1=Finn|title=ध्रुवीय समस्याओं पर जोर देने के साथ उच्च आवृत्ति रेडियो संचार|date=1967|publisher=Advisory Group for Aerospace Research and Development|pages=1–6}}</ref> | ||
[[महत्वपूर्ण आवृत्ति]] सीमित आवृत्ति है जिस पर या नीचे एक रेडियो तरंग एक | [[महत्वपूर्ण आवृत्ति]] सीमित आवृत्ति है जिस पर या नीचे एक रेडियो तरंग एक आयनमंडलीय परत द्वारा प्रतिभास के ऊर्ध्वाधर कोण (ऑप्टिक्स) पर परिलक्षित होती है। यदि संचरित आवृत्ति आयनमंडल की [[प्लाज्मा आवृत्ति]] से अधिक है, तो अतिसूक्ष्म परमाणु पर्याप्त तेजी से प्रतिक्रिया नहीं कर सकते हैं, और वे संकेत को फिर से विकीर्ण करने में सक्षम नहीं होते हैं। इसकी गणना नीचे दिखाए अनुसार की जाती है: | ||
: <math>f_{\text{critical}} = 9 \times\sqrt{N}</math> | : <math>f_{\text{critical}} = 9 \times\sqrt{N}</math> | ||
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=== अन्य अनुप्रयोग === | === अन्य अनुप्रयोग === | ||
ओपन सिस्टम (सिस्टम थ्योरी) [[इलेक्ट्रोडायनामिक टीथर]], जो | ओपन सिस्टम (सिस्टम थ्योरी) [[इलेक्ट्रोडायनामिक टीथर]], जो आयनमंडल का उपयोग करता है, पर शोध किया जा रहा है। विद्युत चुम्बकीय प्रेरण द्वारा पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र से ऊर्जा निकालने के लिए [[अंतरिक्ष का तार]] एक सर्किट के हिस्से के रूप में प्लाज्मा संपर्ककर्ताओं और आयनमंडल का उपयोग करता है। | ||
== माप == | == माप == | ||
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=== सिंहावलोकन === | === सिंहावलोकन === | ||
वैज्ञानिक विभिन्न तरीकों से आयनमंडल की संरचना का पता लगाते हैं। वे सम्मिलित करते हैं: | वैज्ञानिक विभिन्न तरीकों से आयनमंडल की संरचना का पता लगाते हैं। वे सम्मिलित करते हैं: | ||
* आयनमंडल में उत्पन्न | * आयनमंडल में उत्पन्न प्रकाश संबंधी और रेडियो उत्सर्जन का निष्क्रिय अवलोकन | ||
* इससे विभिन्न आवृत्तियों की रेडियो तरंगें उछलती हैं | * इससे विभिन्न आवृत्तियों की रेडियो तरंगें उछलती हैं | ||
* | * ई.आई.एस.सी.ए.टी., सोंड्रे स्ट्रोम्फजॉर्ड, [[मिलस्टोन हिल वेधशाला]], अरेसीबो टेलीस्कोप, विकसित प्रमापीय असंगत [[EISCAT]] रडार (ए.एम.आई.एस.आर) और [[Jicamarca रेडियो वेधशाला|जिकामार्का रेडियो वेधशाला]] रडार जैसे असंगत प्रकीर्ण रडार | ||
* सुसंगत | * सुसंगत प्रकीर्ण रडार जैसे [[सुपर डुअल ऑरोरल रडार नेटवर्क]] (सुपरडार्न) रडार | ||
* विशेष | * विशेष समापक यह पता लगाने के लिए कि संचरित तरंगों से परावर्तित तरंगें कैसे बदल गई हैं। | ||
विभिन्न प्रकार के प्रयोग, जैसे कि HAARP ([[हाई फ्रीक्वेंसी एक्टिव औरोरल रिसर्च प्रोग्राम]]), आयनमंडल के गुणों को संशोधित करने के लिए उच्च शक्ति वाले रेडियो प्रेषक को समिलित करते हैं। ये जांच | विभिन्न प्रकार के प्रयोग, जैसे कि HAARP ([[हाई फ्रीक्वेंसी एक्टिव औरोरल रिसर्च प्रोग्राम]]), आयनमंडल के गुणों को संशोधित करने के लिए उच्च शक्ति वाले रेडियो प्रेषक को समिलित करते हैं। ये जांच आयनमंडलीय प्लाज्मा के गुणों और व्यवहार का अध्ययन करने पर ध्यान केंद्रित करती है, विशेष रूप से नागरिक और सैन्य दोनों उद्देश्यों के लिए संचार और निगरानी प्रणाली को बढ़ाने के लिए इसे समझने और उपयोग करने में सक्षम होने पर जोर देती है। HAARP को 1993 में प्रस्तावित बीस वर्षीय प्रयोग के रूप में आरंभ किया गया था, और वर्तमान में यह गकोना, अलास्का के पास सक्रिय है। | ||
सुपरडार्न रडार प्रोजेक्ट 8 से 20 मेगाहर्ट्ज़ रेंज में रेडियो तरंगों के सुसंगत प्रत्यक् प्रकीर्ण का उपयोग करके उच्च और मध्य अक्षांशों पर शोध करता है। सुसंगत प्रत्यक् प्रकीर्ण क्रिस्टल में ब्रैग प्रकीर्णिंग के समान है और इसमें आयनमंडलीय घनत्व अनियमितताओं से प्रकीर्णिंग का रचनात्मक अतरक्षेप समिलित है। परियोजना में 11 से अधिक देश और दोनों गोलार्द्धों में कई रडार समिलित हैं। | |||
वैज्ञानिक, उपग्रहों और तारों से होकर गुजरने वाली रेडियो तरंगों में होने वाले परिवर्तनों द्वारा | वैज्ञानिक, आयनमंडल की जांच उपग्रहों और तारों से होकर गुजरने वाली रेडियो तरंगों में होने वाले परिवर्तनों द्वारा भी कर रहे हैं। [[प्यूर्टो रिको]] में स्थित अरेसीबो टेलीस्कोप का मूल उद्देश्य पृथ्वी के आयनमंडल का अध्ययन करना था। | ||
=== आयनोग्राम === | === आयनोग्राम === | ||
आयनोग्राम आयनमंडलीय परतों की आभासी ऊंचाई और महत्वपूर्ण आवृत्तियों को दिखाते हैं और जिन्हें आयनसोंद द्वारा मापा जाता है। आयनसोंदे आवृत्तियों की एक श्रृंखला को प्रचारित करता है, सामान्यतः पर 0.1 से 30 मेगाहर्ट्ज तक, ऊर्ध्वाधर प्रतिभास पर आयनमंडल में संचारित होता है। जैसे-जैसे आवृत्ति बढ़ती है, प्रत्येक तरंग परत में आयनीकरण द्वारा कम अपवर्तित होती है, और इसलिए प्रत्येक लहर परावर्तित होने से पहले प्रवेश करती है। आखिरकार, एक आवृत्ति पहुंच जाती है जो लहर को प्रतिबिंबित किए बिना परत में प्रवेश करने में सक्षम बनाती है। साधारण मोड तरंगों के लिए, यह तब होता है जब संचरित आवृत्ति परत की अतिशय प्लाज्मा, या महत्वपूर्ण, आवृत्ति से अधिक हो जाती है। परावर्तित उच्च आवृत्ति रेडियो दालों के निशान आयनोग्राम के रूप में जाने जाते हैं। न्यूनीकरण नियम [[विलियम रॉय पिगगोट]] और [[कार्ल रावर]], एल्सेवियर एम्स्टर्डम, 1961 द्वारा संपादित : "URSI हैंडबुक ऑफ आयनोग्राम इंटरप्रिटेशन एंड रिडक्शन" में दिए गए हैं (चीनी, फ्रेंच, जापानी और रूसी में अनुवाद उपलब्ध हैं)। | |||
आयनोग्राम | |||
=== असंगत | === असंगत प्रकीर्ण रडार === | ||
असंगत | असंगत प्रकीर्ण रडार महत्वपूर्ण आवृत्तियों से ऊपर काम करते हैं। इसलिए, तकनीक आयनमंडल की जांच करने की अनुमति देती है, आयनसोंद्स के विपरीत, अतिसूक्ष्म परमाणु घनत्व चोटियों के ऊपर भी। संचरित संकेतों को बिखरने (प्रकीर्णिंग) वाले अतिसूक्ष्म परमाणु घनत्व के ऊष्मीय उतार-चढ़ाव में सुसंगतता (भौतिकी) की कमी होती है, जिसने तकनीक को इसका नाम दिया। उनके शक्ति वर्णक्रम में न एकमात्र घनत्व पर, बल्कि आयन और अतिसूक्ष्म परमाणु तापमान, आयन द्रव्यमान और बहाव वेग पर भी जानकारी होती है। | ||
=== [[जीएनएसएस]] रेडियो | === [[जीएनएसएस|जी.एन.एस.एस]] रेडियो प्रच्छादन === | ||
रेडियो | रेडियो प्रच्छादन एक सुदूर संवेदन तकनीक है जहां GNSS सिग्नल स्पर्शरेखा से पृथ्वी को खुरचता है, वायुमंडल से गुजरता है, और लो अर्थ ऑर्बिट (LEO) उपग्रह द्वारा प्राप्त किया जाता है। जैसे ही संकेत वायुमंडल से गुजरता है, यह अपवर्तित, घुमावदार और विलंबित होता है। LEO उपग्रह ऐसे कई सिग्नल पथों की कुल अतिसूक्ष्म परमाणु सामग्री और झुकने वाले कोण का सैम्पल लेता है क्योंकि यह GNSS उपग्रह को पृथ्वी के ऊपर या नीचे सेट होते हुए देखता है। व्युत्क्रम एबेल के रूपांतरण का उपयोग करके, पृथ्वी पर उस स्पर्शरेखा बिंदु पर अपवर्तकता की [[रेडियल प्रोफ़ाइल|त्रिज्यीय परिच्छेदिका]] का पुनर्निर्माण किया जा सकता है। | ||
प्रमुख GNSS [[रेडियो मनोगत]] मिशनों में [[ ग्रेविटी रिकवरी और क्लाइमेट एक्सपेरिमेंट ]], CHAMP (उपग्रह), और मौसम विज्ञान, आयनमंडल और जलवायु के लिए तारामंडल अवलोकन प्रणाली समिलित हैं। | प्रमुख GNSS [[रेडियो मनोगत|रेडियो प्रच्छादन]] मिशनों में [[ ग्रेविटी रिकवरी और क्लाइमेट एक्सपेरिमेंट ]], CHAMP (उपग्रह), और मौसम विज्ञान, आयनमंडल और जलवायु के लिए तारामंडल अवलोकन प्रणाली समिलित हैं। | ||
== आयनमंडल के सूचकांक == | == आयनमंडल के सूचकांक == | ||
Revision as of 22:41, 24 April 2023
आयनमंडल (/aɪˈɒnəˌsfɪər/)[1][2] पृथ्वी के ऊपरी वायुमंडल का आयनित भाग है, समुद्र तल से लगभग 48 km (30 mi) से 965 km (600 mi) ऊपर,[3] एक ऐसा क्षेत्र जिसमें बाह्य वायुमंडल और मध्यमंडल और बहिर्मंडल के हिस्से समिलित हैं। आयनमंडल सौर विकिरण द्वारा आयनित होता है। यह वायुमंडलीय बिजली में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है और चुंबकमंडल के अंदरूनी किनारे का निर्माण करता है। इसका व्यावहारिक महत्व है क्योंकि, अन्य कार्यों के बीच, यह पृथ्वी पर दूर के स्थानों में रेडियो प्रसार को प्रभावित करता है।[4] यह इस परत के माध्यम से यात्रा करने वाले जीपीएस संकेतों को भी प्रभावित करता है।
File:Atmosphere with Ionosphere.svg
वायुमंडल और आयनमंडल का संबंध
आविष्कार का इतिहास
1839 के प्रारम्भ में, जर्मन गणितज्ञ और भौतिक विज्ञानी कार्ल फ्रेडरिक गॉस ने कहा था कि वायुमंडल का एक विद्युत प्रवाहकीय क्षेत्र पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के देखे गए बदलावों के लिए उत्तरदायी हो सकता है।[5] साठ साल बाद, गुग्लिल्मो मार्कोनी ने 12 दिसंबर, 1901 को सेंट जॉन्स, न्यूफाउंडलैंड (अब कनाडा में) में स्वीकृति के लिए 152.4 m (500 ft) पतंग-समर्थित स्पृशा का उपयोग करके पहला अटलांटिक पार का रेडियो सिग्नल प्राप्त किया। पसंद, कॉर्नवॉल में प्रसारण केंद्र ने कुछ दूरी के प्रेषक का उपयोग लगभग 500 किलोहर्ट्ज़ की आवृत्ति और पहले उत्पादित किसी भी रेडियो सिग्नल की तुलना में 100 गुना अधिक की आवृत्ति के साथ सिग्नल उत्पन्न करने के लिए किया था। प्राप्त संदेश तीन अंकों का था, S अक्षर के लिए मोर्स कोड। न्यूफाउंडलैंड तक पहुंचने के लिए सिग्नल को आयनमंडल से दो बार टकरा कर लौटना होगा। लेकिन, डॉ. जैक बेलरोज़ ने सैद्धांतिक और प्रायोगिक कार्य के आधार पर इसका विरोध किया है।[6] लेकिन, मारकोनी ने एक साल बाद ग्लेस बे, नोवा स्कोटिया में अटलांटिक पार बेतार संचार प्राप्त किया।[7]
1902 में, ओलिवर हीविसाइड ने आयनमंडल की केनेली-हेविसाइड परत के अस्तित्व का प्रस्ताव रखा, जिस पर उनका नाम है।[8] हीविसाइड के प्रस्ताव में वे साधन समिलित हैं जिनके द्वारा रेडियो संकेतों को पृथ्वी की वक्रता के चारों ओर प्रसारित किया जाता है। इसके अतिरिक्त 1902 में, आर्थर एडविन केनेली ने आयनमंडल के कुछ रेडियो-विद्युत गुणों का आविष्कार किया।[9]
1912 में, अमेरिकी कांग्रेस ने अव्यवसायी रेडियो संचालक पर 1912 का रेडियो अधिनियम लागू किया, जिससे उनके संचालन को 1.5 मेगाहर्ट्ज (तरंग दैर्ध्य 200 मीटर या उससे कम) से अधिक आवृत्तियों तक सीमित कर दिया गया। सरकार ने सोचा कि वे आवृत्तियाँ अनुपयोगी थीं। इसने 1923 में आयनमंडल के माध्यम से एच.एफ रेडियो प्रसार का आविष्कार किया।[10]
1926 में, स्कॉटिश भौतिक विज्ञानी रॉबर्ट वाटसन-वाट ने 1969 में प्रकृति (पत्रिका) में प्रकाशित एक पत्र में आयनमंडल शब्द की प्रस्तुत की:[11]
हमने हाल के वर्षों में 'समताप मंडल' शब्द ..और साथी शब्द 'क्षोभमंडल'... को सार्वभौमिक रूप से अपनाते हुए देखा है शब्द 'आयनमंडल', उस क्षेत्र के लिए जिसमें मुख्य विशेषता काफी अवकृष्ट मुक्त पथों के साथ बड़े पैमाने पर आयनीकरण है, इस श्रृंखला के अतिरिक्त के रूप में उचित प्रतीत होता है।
1930 के दशक के प्रारम्भ में, रेडियो लक्ज़मबर्ग के परीक्षण प्रसारण ने अनजाने में आयनमंडल के पहले रेडियो संशोधन का प्रमाण प्रदान किया; HAARP ने 2017 में इसी नाम के लक्ज़मबर्ग-गोर्की प्रभाव का उपयोग करते हुए प्रयोगों की एक श्रृंखला चलाई।[12]
एडवर्ड वी. एपलटन को 1947 में आयनमंडल के अस्तित्व की पुष्टि करने के लिए 1927 में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था। लॉयड बर्कनर ने सबसे पहले आयनमंडल की ऊंचाई और घनत्व को मापा। इसने शॉर्ट-वेव रेडियो प्रचार के पहले पूर्ण सिद्धांत की अनुमति दी। मौरिस वी. विल्क्स और जे.ए. रैटक्लिफ ने आयनमंडल में बहुत लंबी रेडियो तरंगों के रेडियो प्रसार के विषय पर शोध किया। विटाली गिन्ज़बर्ग ने आयनमंडल जैसे जीवद्रव्य में विद्युत चुम्बकीय तरंग प्रसार का सिद्धांत विकसित किया है।
1962 में, आयनमंडल का अध्ययन करने के लिए कनाडा उपग्रह अलौएट 1 का प्रक्षेपण किया गया था। इसकी सफलता के बाद 1965 में अलौएट 2 और 1969 और 1971 में दो ISIS (उपग्रह) उपग्रह, आगे 1972 और 1975 में AEROS-A और -B, सभी आयनमंडल को मापने के लिए थे।
26 जुलाई, 1963 को पहला क्रियाशील भूतुल्यकाली उपग्रह सिंकॉम 2 का प्रक्षेपण किया गया था।[13] इस उपग्रह (और इसके उत्तराधिकारी) पर युगपत रेडियो बीकन पहली बार सक्षम हुए - भूस्थैतिक कक्षा से पृथ्वी समापक तक रेडियो बीम के साथ कुल अतिसूक्ष्म परमाणु सामग्री (टीईसी) भिन्नता का मापन। (ध्रुवीकरण के विमान का घूर्णन सीधे रास्ते के साथ टी.ई.सी को मापता है।) ऑस्ट्रेलियाई भूभौतिकीविद् एलिजाबेथ एसेक्स-कोहेन 1969 से ऑस्ट्रेलिया और अंटार्कटिका के ऊपर के वातावरण की निगरानी के लिए इस तकनीक का उपयोग कर रहे थे।