Ionogramm
Ein Ionogramm ist die Darstellung der Laufzeit eines von einer Ionosonde abgestrahlten und von der Ionosphäre reflektierten Signals über die Frequenz. Sie dienen der Messung des Ionisationsgrades und der Höhe der Ionosphärenschichten.
Prinzip
Die Ionosonde, eine nach dem Radar-Prinzip arbeitende Messstation, sendet ein senkrecht auf die Ionosphäre treffendes Signal, das gewöhnlich einen Frequenzbereich von 0,1 bis 30 MHz durchläuft, und misst die Laufzeit des empfangenen Echos, aus der die Höhe der Reflexion bestimmt wird.
Mit zunehmender Frequenz wird das Signal weniger stark zurückgebrochen und dringt somit tiefer in die Ionosphäre ein, bevor es reflektiert wird. Durch das tiefere Eindringen vergrößert sich die gemessene Höhe der Schicht, die auch virtuelle Höhe genannt wird. Befindet sich die Sonde oberhalb der Ionosphäre (Satellit), verringert sich die virtuelle Höhe. Beim Überschreiten der sogenannten kritischen Frequenz ist die Ionosphäre nicht mehr in der Lage, das Signal zu reflektieren.
Ein Ionogramm ist hilfreich bei der Bestimmung der günstigsten Arbeitsfrequenz für Funkverbindungen im Kurzwellenbereich.
Messwerte in Ionogrammen
Die International Union of Radio Science (URSI) definiert bzw. standardisiert in ihrem von W.R.Piggott und K.Rawer herausgegebenen Handbook of Ionogram Interpretation and Reduction[1] die messbaren Kenngrößen der Ionosphäre im Kontext der Auswertung von Ionogrammen. Die wichtigsten sind im Folgenden:
| Abkürzung | Bedeutung | Abkürzung | Bedeutung |
|---|---|---|---|
| foF2 | kritische (maximale) Frequenz der F2-Schicht | h'F | die minimale, virtuelle Höhe der F-Schicht als ganze |
| foF1 | kritische (maximale) Frequenz der F1-Schicht | h'F2 | die minimale, virtuelle Höhe des Ladungsmaximums der F-Schicht |
| foE | kritische (maximale) Frequenz der E-Schicht | h'E | die minimale, virtuelle Höhe der E-Schicht als ganze |
| fxI | Spread F Index | hmF2 | Höhe des Maximums der F2-Schicht |
| fmin | minimale Frequenz, ab der eine Reflexion auftritt | hmF1 | Höhe des Maximums der F1-Schicht |
| hmE | Höhe des Maximums der E-Schicht |
Weitere Ionogramme
Ionogramm mit Beschriftung der zugehörigen Ionosphärenschicht
Weblinks
- Aktuelles Ionogramm des Sodankylä Geophysikalischen Observatoriums der Universität Oulu
Einzelnachweise
Auf dieser Seite verwendete Medien
Diagramm, das zeigt, was mit sich vertikal ausbreitenden elektromagnetischen Wellen (dargestellt durch rote Strahlen) passiert, die eine geringere Frequenz als die der kritischen Frequenz haben. Der linke Strahl hat eine höhere Frequenz als die kritischen Frequenz der E-Schicht, foE, aber niedriger als die kritische Frequenz der F-Schicht. Der rechte Strahl is geringer als foE. Sich vertikal ausbreitende Wellen mit einer höheren Frequenz als foF2 werden nicht reflektiert und passieren ins All.
Autor/Urheber: HAARP., Lizenz: Attribution
This ionogram shows a well-formed F-Layer with a peak ionization at around 220 km. There is also a less obvious E-Layer at an altitude of about 110 km. The ionogram clearly shows how the transmitted digisonde signal splits into reflected ordinary and extraordinary waves. The ionogram chart and the parameter FoF2 in the list on the left side of the chart, show that the highest frequency that will be reflected from the ionosphere for vertical incidence (ie., for a radio wave traveling straight up from the ground) is 4.8 MHz. Image converted to PNG format from original GIF file.
Autor/Urheber: F5ZV in der Wikipedia auf Französisch, Lizenz: CC BY-SA 3.0
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