电离层不均匀体是在规则电离层中形成的云块状结构,其电子密度相对于周围介质的平均电离密度有显著差异。这些不均匀体的电子密度变化幅度一般不超过百分之几,但在某些局部区域可能会达到百分之十至二十。
电离层不均匀体的形态和尺寸具有各向异性,即它们在不同方向上的表现有所不同。这些不均匀体的尺寸范围广泛,从小于20~30厘米到数千公里不等。不同尺度的不均匀体有着不同的成因和对
无线电传播的不同影响。
电离层不均匀体的存在会对无线电波的传播造成多种影响,包括但不限于改变
射线轨道、增加传播时延、引发
聚焦效应和折射误差等。对于大多数
电子系统而言,这些影响通常是不利的。因此,在设计无线电系统时,应尽可能考虑到并减轻电离层不均匀体的影响。
电离层不均匀体的形成机制多样,其中包括大气重力波、
流体不稳定性以及
等离子体湍流等因素。其中,由大气重力波引起的较大规模的不均匀体被称为
电离层行扰,其形状与波
向量相关,且能够显著影响较宽频段的
无线电传播。而在较低海拔地区,
小尺度的不均匀体主要由大气湍流引起,而高海拔地区则更多地由流体不稳定性导致。
除了自然因素外,
人类活动也可能间接或直接地影响电离层不均匀体的形成。例如,电波加热、空间飞行器的动力扰动及其释放物都可能引起电离层不均匀体的产生。这些人为因素对
电子工程的影响正在逐渐受到关注。