反射作用主要發生在什麼層

新墨西哥州空軍研究實驗室（AFRL）的研究人員發現了一種新的方式，可以追蹤和表徵自然發生在高層大氣中的“偶發E層”現象，在大氣層中形成了密集的等離子大結構。

電離層（英文：Ionosphere），是地球大氣的一個電離區域。電離層受太陽高能輻射以及宇宙線的激勵而電離的大氣高層。其中存在相當多的自由電子和離子，能使無線電波改變傳播速度，發生折射、反射和散射，產生極化面的旋轉並受到不同程度的吸收。電離層分層D層、E層、ES層、F1層、F2層。D層高度60~90公里，白天可反射2~9MHz的頻率。E層高度85~150公里，這一層對短波的反射作用較小。F層對於電波傳播來說是最重要的層。夜間F層合併為一個層，白天分為F1和F2兩個層。大多數無線電波天波傳送是F層形成的。在白天F層是電離層反射率最高的層。

今天，電臺小叔和你聊聊其中的ES層（Sporadic E）也被稱為偶發E層。它會形成一個短期內密度極高的反射層。反射層的密度高，意味著能更好地反射電波。它可以反射頻率在25至225MHz之間的電波。偶發E層可以持續數分鐘到數小時不等，其形成原因可能有多種，而且還在研究中。夏季偶現E層出現得比較多，持續時間一般也比冬季長。電波的反射距離一般為1000千米左右。所以Es層開通的時候，DX電臺的訊號會異常地強。在6米和10米業餘波段工作的業餘電臺都知道，Es層開通的時候，很小的功率，甚至5W，也有可能做DX聯絡。

今天，Joanne Perkins撰寫的一篇關於美一家空軍研究實驗室利用空軍技術追蹤“偶發E層”的新聞報道，今天和電臺小叔BG5WKP一起來看。

新墨西哥州空軍研究實驗室（AFRL）

的研究人員發現了一種新的方式來跟蹤和表徵一種稱為

“偶發E層”

的現象，該現象自然發生在高層大氣中，那裡形成了密集的等離子大結構。

這些等離子結構出現在世界各地的中緯度地區

，根據應用的不同，它們會破壞射頻（RF）電磁波並以

正面和負面

的方式影響國防和民用無線電系統。

AFRL研究物理學家

肯·奧本伯格（Ken Obenberger）

說：“以前觀察這些結構的方法不足以在大範圍內識別和追蹤這些結構。”

“主動識別這些結構的位置，它們要去的位置以及它們的密度是有好處的，我們認為我們可以找到更好的方法。”

由AFRL和新墨西哥大學的Oben berger及其合作者開發的新方法，

利用了電力線的意外RF發射，並利用寬頻無線電噪聲，

他們可以繪製和跟蹤密集的偶發E層（Sporadic E）結構。

Obenberger說：“

由於電力線很廣泛，我們可以在天文臺周圍的很大區域長波陣（LWA）上觀測到偶發E層，

這是我們在新墨西哥大學合作者的資產。” “這種技術可以在世界上任何地方使用，類似於LWA的電網和儀器，我們很幸運，因為數量不多。”

對於從事或依賴

高頻（HF）和甚高頻（VHF）通訊的行業，例如船用電臺，市民頻段（CB）電臺，FM廣播和數字電視

，這種技術可能非常有趣。

業餘無線電愛好者長期以來一直使用Sporadic E在VHF頻段（也稱為業餘無線電的“ 2米”和“ 6米”頻段）中進行遠端通訊。

偶發E層的氣候學可以提供它發生的可能性，但是偶發E層的實際存在只能通過當時的反覆試驗來確定。

“這類似於氣象學家如何預測季風季節在新墨西哥州上下午發生雷暴的可能性，但是使用多普勒雷達識別並跟蹤特定的雷暴，” AFenberg的肯·奧本伯格（Ken Obenberger）合作者之一克里斯·法倫（Chris Fallen）指出。“該技術基本上只為散發性的E層提供氣象雷達，僅使用電力線的無線電噪聲作為雷達發射器。”

在經常發生災難的情況下，擁有準確的Sporadic E即時通聯至關重要，業餘無線電愛好者們在傳達重要資訊方面起著關鍵作用。在2017年的颶風“瑪麗亞”毀滅性災難之後，波多黎各人連續數週沒有電，而130名當地業餘無線電愛好者立即成為應急通訊的唯一方式。

奧本伯格表示：“更好的理解將導致改善無線電系統的設計和使用，從而減輕負面影響並充分利用良好的影響，從而確保建立更強大的應急通訊網路。” “我們對Sporadic E及其對無線電波傳播的影響（無論好壞）都很感興趣。”這些效果在美國軍事應用中也很重要。

“就士兵而言，

可靠的通訊；位置，導航和定時（PNT）；以及情報，監視和偵察（ISR）系統

，瞭解這些影響以及Sporadic E的發展和移動方式可以提高我們設計和使用這些系統的能力。” “而且我們在AFRL所做的一切都是為了為我們的軍事成員提高技術水平。”

source： https：//afresearchlab。com/news/air-force-research-laboratory-tracks-sporadic-e/