问题3:高层大气上层的电离层是怎样形成的?它又是如何反射电磁波的?
  地球高层大气的分子和原子,在太阳紫外线、Χ射线和高能粒子的作用下电离,产生自由电子和(正、负)离子,形成等离子体区域即电离层。电离层从宏观上呈现中性。电离层的变化,主要表现为电子密度随时间的变化。   电离层在垂直方向上呈分层结构,一般划分为D层、E层和F层,F层又分为F1层和F2层。最大电子密度约为10^6/厘米3,大约位于300千米高度附近。   电离层对电波传播的影响与人类活动密切相关,如无线电通讯、广播、无线电导航、雷达定位等。受电离层影响的波段从极低频(ELF)直至甚高频(VHF),但影响最大的是中波和短波段。电离层作为一种传播介质使电波受折射、反射、散射并被吸收而损失部分能量于传播介质中。3~30兆赫为短波段,它是实现电离层远距离通讯和广播的最适当波段,在正常的电离层状态下,它正好对应于最低可用频率和最高可用频率之间。但由于多径效应,信号衰落较大;电离层暴和电离层突然骚扰,对电离层通讯和广播可能造成严重影响,甚至讯号中断。300千赫至3兆赫为中波段,广泛用于近距离通讯和广播。