www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Radar Grondbeginselen

Structuur van de atmosfeer van de aarde

Elektronendichtheid
Temperatuur
Hoogte [km]
Troposfeer
Tropopauze
Ozonlaag
Stratosfeer
Ionosfeer

Figuur 1: Structuur van de atmosfeer van de aarde

Elektronendichtheid
Temperatuur
Hoogte [km]
Troposfeer
Tropopauze
Ozonlaag
Stratosfeer
Ionosfeer

Figuur 1: Structuur van de atmosfeer van de aarde

Elektronendichtheid
Temperatuur
Hoogte [km]
Troposfeer
Tropopauze
Ozonlaag
Stratosfeer
Ionosfeer

Figuur 1: Structuur van de atmosfeer van de aarde

Structuur van de atmosfeer van de aarde

De atmosfeer van de aarde is het gasomhulsel van de aarde, dat een hoogte bereikt van ongeveer 2 000 … 3 000 km. Het deel van de atmosfeer dat van belang is voor de golfvoortplanting strekt zich uit tot een hoogte van ongeveer 500 km en is verdeeld in:

Troposfeer

De troposfeer is het laagste gedeelte van de atmosfeer van de aarde tussen het aardoppervlak en een hoogte van ongeveer 11 km (36 000 ft). Dit gebied wordt gekenmerkt door een ruwweg lineaire daling van de temperatuur met de hoogte, tot gemiddeld -50°C. In de troposfeer vinden alle weersomstandigheden plaats. Alle weersverschijnselen spelen zich af in de troposfeer.

De tropopauze is een grenslaag tussen de troposfeer en de stratosfeer en ligt op een gemiddelde hoogte van tien tot twaalf kilometer in de middelste breedtegraden. Hij scheidt de troposfeer, waarin het weer overheerst, van de rustigere stratosfeer erboven. De tropopauze wordt grotendeels gedomineerd door sterke winden, straalstromen genaamd, die vaak windsnelheden tot 400 km/u kunnen bereiken. In deze laag kan lange-afstandsverkeer zeer economisch worden uitgevoerd.

Stratosfeer

De stratosfeer, die wordt afgebakend tussen 11 en 80 km, heeft een deel in het onderste gebied met een constante temperatuur tussen -40 en -50°C. In dit gebied vormt zich de ozonlaag. In dit gebied vormt zich de ozongordel, met een maximale ozondichtheid van ongeveer 25 km, die op 60 km hoogte een maximumtemperatuur van ongeveer +50°C bereikt.

De ozonlaag absorbeert een groot deel van de ultraviolette straling die door de zon wordt uitgezonden en die schadelijk is voor de gezondheid.

Ionosfeer

De maximumtemperatuur op 60 km hoogte neemt opnieuw sterk af in het bovenste gedeelte van de stratosfeer en gaat over in een minimum op ongeveer 80 km hoogte. Dit is het begin van de ionosfeer, die tot ongeveer 600 km reikt..

In dit bovenste deel van de atmosfeer van de aarde wordt een groot deel van de neutrale luchtmoleculen voortdurend geïoniseerd door hoogenergetische zonnestraling (UV- en gammastraling), vandaar de naam ionosfeer. Dit betekent dat elektronen door deze stralen worden vrijgemaakt uit de atoombindingen, zodat de ionosfeer bestaat uit grote gebieden van vrije elektronen (negatieve ladingen) en positief geladen atoomstammen, de ionen. De herkenbare gelaagdheid van de elektronendichtheid is aangegeven met de letters D, E, 1 en F2.

De grootste ionisatiedichtheid doet zich voor in de F2-laag op een hoogte van ongeveer 300 km. De elektronendichtheden van de geïoniseerde lagen in de ionosfeer fluctueren dagelijks en seizoensgebonden en zijn afhankelijk van de activiteit van de zonnevlekken. Bij blootstelling aan zonlicht vormen alle vier de lagen D, E, F1 en F2 zich in meer of mindere mate en absorberen zij grotendeels de ultraviolette stralen van de zon. De rest van de UV-straling die nog doorkomt, wordt in de stratosfeer door de ozongordel tegengehouden. Tijdens de nacht verdwijnen de lagen D, E en F1 bijna volledig. Overblijfselen van de laag F2, die overdag sterk geïoniseerd is, blijven 's nachts achter.

De D-laag weerkaatst elektromagnetische golven in het langste golfgebied rond 50 kHz. Kortere golflengtes worden door de D-laag verzwakt.

De E-laag vormt zich bij zonsopgang en bereikt een maximale elektronendichtheid op het middaguur, maar verdwijnt 's nachts niet volledig. Vaak kan daarboven een E2-laag worden waargenomen.

De Es-laag (sporadische E-laag) verschijnt 's nachts onregelmatig in samenhang met aurora's in de vorm van rondzwervende ionenwolken. Het maakt vaak onverwachte en mogelijk ongewenste radiocommunicatie mogelijk.

De F2-laag heeft een bijzondere praktische betekenis omdat zij gedurende de nacht in stand wordt gehouden als gevolg van de zeer langzame hereniging van elektronen en positief geladen ionen. Het hangt sterk af van de zonneactiviteit.