Lapisan Ionosfera

Ionosfera ialah kawasan dalam atmosfera atas Bumi yang mengandungi ion dan elektron bebas hasil daripada proses pengionan oleh sinaran Matahari. Kawasan ini bermula pada ketinggian sekitar 60 km hingga lebih kurang 1000 km dari permukaan Bumi, meliputi sebahagian mesosfera, termosfera dan bahagian bawah eksosfera.

Proses pengionan berlaku apabila sinaran ultraungu (UV) dan sinar-X daripada Matahari melanggar atom serta molekul gas di atmosfera atas, menyebabkan elektron terpisah daripada atom atau molekul tersebut. Walaupun telah terpisah, elektron bebas ini boleh bergabung semula dengan ion melalui proses yang dikenali sebagai penggabungan semula. Kedua-dua proses ini berlaku secara berterusan dan menentukan ketumpatan elektron dalam ionosfera.

Ketumpatan elektron di ionosfera sentiasa berubah mengikut jumlah sinaran Matahari yang diterima. Oleh itu, keadaan ionosfera dipengaruhi oleh waktu siang dan malam, musim, kedudukan geografi serta tahap aktiviti Matahari. Secara amnya, ketumpatan elektron lebih tinggi pada waktu siang berbanding waktu malam kerana kadar pengionan yang lebih tinggi.

Pada waktu siang, ionosfera terdiri daripada lapisan D, E, F1 dan F2 akibat pengionan yang lebih kuat oleh sinaran Matahari. Pada waktu malam, lapisan D dan E hampir hilang kerana proses penggabungan semula yang lebih dominan, manakala lapisan F1 dan F2 menjadi semakin lemah dan bergabung menjadi satu lapisan utama iaitu lapisan F.

Ionosfera boleh mempengaruhi komunikasi radio dan sistem navigasi satelit seperti GPS yang digunakan dalam kehidupan seharian. Keadaan ionosfera sentiasa berubah mengikut aktiviti Matahari, terutama semasa berlakunya fenomena cuaca angkasa seperti nyalaan suria dan ribut geomagnet. Perubahan ini boleh menjejaskan teknologi moden seperti prestasi komunikasi radio dan navigasi satelit yang bergantung kepada isyarat yang terserak di ionosfera. Salah satu gangguan yang boleh berlaku ialah Gangguan Ionosfera Mendadak (Sudden Ionospheric Disturbance, SID), apabila peningkatan sinaran sinar-X daripada nyalaan suria menyebabkan pengionan ionosfera meningkat secara mendadak. Gangguan ini boleh dikesan melalui perubahan pada isyarat radio frekuensi sangat rendah (Very Low Frequency, VLF), yang menjadi asas kepada penggunaan Kit ANGKASA untuk memantau tindak balas ionosfera terhadap aktiviti Matahari. Selain itu, perubahan pada ionosfera juga boleh mempengaruhi beberapa kejadian alam semula jadi di Bumi.