Die Ausbreitung elektromagnetischer Wellen grosser Wellenlänge in Ionosphäre und Exosphäre

Zusammenfassung

Der Zwischenraum zwischen Erde und Ionosphäre wird für Zange und sehr lange Wellen als Wellenleiter betrachtet und die zugehörige Theorie besprochen. Dabei ist besonders die Rolle der für sehr lange Wellen nur wenig gedämpfte «Schumann mode» auffällig. Die Theorie kann das in diesem Frequenzgebiet beobachtete, durch Gewittererscheinungen erregte Rauschspektrum erklären. Für die längsten Wellen wird die Ionosphäre, der magnetischen Doppelbrechung zufolge, schliesslich durchsichtig. In diesem Falle können sich Störungen, die von der Erdoberfläche stammen (Blitzerscheinungen) oder durch Wechselwirkung von einfallenden Bündeln geladener Teilchen mit der Exosphäre erregt werden (VLF emissions), entlang des erdmagnetischen Kraftlinienfeldes als «whistlermodes» fortpflanzen. Die damit verknüpfte Plasmatheorie wird kurz erwähnt.

Résumé

On considère ici l’espace entre la terre et l’ionosphère comme guide pour des ondes longues et très longues et on discute la théorie qui en découle. Le rôle du «mode Schumann» très peu affaibli pour les ondes très longues apparaît particulièrement évident. La théorie permet d’expliquer le spectre de bruit produit par des orages observé dans cette plage de fréquences. Pour les ondes les plus longues, l’ionosphère devient finalement transparente en raison de la double réfraction magnétique. En ce cas, des perturbations provenant de la surface du sol (éclairs) ou produites par l’effet alternatif de faisceaux de particules chargées avec l’exosphère (émissions VLF) peuvent se propager le long du champ de lignes de force magnétique terrestre sous la forme de «whist/ermodes». La théorie des plasmas, qui entre en considération ici, est brièvement mentionnée.

Riassunto

Lo spazio tra la terra e la ionosfera è considerato quale guida di onde lunghe e molto lunghe e si discute la teoria che ne deriva. Qui appare particolarmente evidente la preponderanza che ottiene il «Schumann mode» per la debole attenuazione delle onde molto lunghe. La teoria è in grado di spiegare lo spettro del fruscio eccitato da manifestazioni temporalesche in questa gamma di frequenze. In seguito alla rifrazione magnetica doppia la ionosfera diventa per finire trasparente per le onde più lunghe. In questo caso perturbazioni, provenienti dalla superficie terrestre (fenomeni temporaleschi) o per influenza reciproca di fasci di particelle cariche che vengono eccitate con l’esosfera (emissione VLF), possono propagarsi lungo il campo delle linee di forza del magnetismo terrestre quali «whistlermodes». Concludendo si accenna brevemente alla teoria dei plasma che vi è connessa.