查普曼層

查普曼層所屬現代詞,指的是基本上指電離層E層,有時也指D層或F1層。

簡介

查普曼層(Chapmanlayer)基本上指電離層E層,有時也指D層或F1層。在單色太陽輻射和單一大氣成分的假定下,查普曼理論建立了太陽天頂角和某一高度電子生成率之間的關係。

查普曼層(實線)和近似拋物線層查普曼層(實線)和近似拋物線層

觀測表明,E區極大電子數密度N滿足N=N0cos關係式,式中的x是太陽天預角,這正是查普曼理論所要求的這一理論可以較完滿地解釋E層的日變化和季節變化形態。Ih離層中主要由光電離和複合過程決定其平衡電子分布的那些區域,即D,E和F1層基本上符合查普曼理論,因此通常把這些層叫做查普曼層,有時也在另一意義下引用查普曼層的概念,即當理論上討論電離層形態時,把基本上符合查普曼理論的某種電離分布作為電高層的模型,這一模型也叫查普曼層。

實際電離層中,由於高層大氣在不同高度有不同的成分比例,因而有不同的複合速率,使不同高度上平衡電子密度分布滿足的關係也不同。在E層,平衡分布時電子生成率和電子數密度的平方成正比;而在F1層則和電子數密度本身成正比,且比例係數強烈地依賴於高度。有時,又分別把E和F1層叫做α型和β型查普曼層。F2層中,電離成分的運動項在電高平衡分布過程中起著重要的作用,因而不遵從查普曼規律。

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