F 地域

電離層のF 領域には、 F 電離層があり、これはイギリスの物理学者エドワード・アップルトンとニュージーランドの物理学者で気象学者のマイルス・バーネットにちなんでアップルトン・バーネット層とも呼ばれています。他の電離層セクターと同様に、「層」はプラズマの集中を意味し、「領域」は前述の層を含む体積です。 F 領域には、海抜約 150～800 km (100～500 マイル) の高度で電離ガスが含まれており、地球の熱圏(上層大気の高温領域) と異圏 (高度によって化学組成が変化する) に位置付けられます。一般的に、F 領域は、大気圏全体で自由電子とイオンの濃度が最も高い領域です。 F1 層と F2 層の 2 つの層で構成されていると考えられます。

F 領域は、E 領域(旧称ケネリー・ヘビサイド層) の真上、原始圏の真下に位置します。イオン組成は黒点周期によって変化しますが、大気条件の影響を受けないため、HF 無線信号の信頼できる反射体として機能します。臨界周波数(約 10 MHz)以下の通常の入射周波数を反射し、それより高い周波数の波を部分的に吸収します。

F1層はF層の下部セクターで、地表から約150～220 km（100～140マイル）上空に日中のみ存在します。分子イオンO ₂ ⁺およびNO ⁺と原子イオンO ⁺の混合物で構成されています。^{[1] F1領域より上では、軽い粒子が}乱気流圏界面（約90 km、56マイル）より上の高高度を占める傾向があるため、原子酸素が主要な構成要素になります。この原子酸素は、F2層を構成するO ^{+原子イオンを提供します。F1層の密度は、正午および}黒点活動が最小のときに約5 × 10 ⁵ e/cm ³（1立方センチメートルあたりの自由電子）で、黒点活動が最大になると約2 × 10 ⁶ e/cm ³に増加します。密度は夜間に 10 ⁴ e/cm ^{3未満に低下します。}

• F ₁層は夜間に F ₂層に融合します。
• 特性はかなり規則的であるが、どこでも、または毎日観測できるわけではない。夏季に 2,000 ～ 3,500 km (1,200 ～ 2,200 マイル) の経路で反射する主な層は F ₁層である。ただし、これは伝播する信号の周波数に依存する。太陽活動が活発な期間の E 層の電子密度とその結果生じる MUF (最大使用可能周波数)により屈折が生じ、最大約 15 MHz の信号が F1 領域と F2 領域に到達するのをブロックするため、距離は F1 領域と F2 領域からの屈折で可能な距離よりもはるかに短くなる。しかし、放射角が極めて低い信号 (約 6 度未満) は、E 領域の屈折により 3,000 km (1,900 マイル) の距離まで到達することがある。^[2]
• F ₂層は、地球の表面から約 220 ～ 800 km (140 ～ 500 マイル) 上空に存在します。F ₂層は、昼夜を問わずHF無線通信の主要な反射層です。1ホップのF ₂ 伝播の地平線限界距離は通常約 4,000 km (2,500 マイル) です。F ₂層の電子密度は約 10 ⁶ e/cm ³です。ただし、変動は通常大きく不規則で、磁気嵐のときに特に顕著になります。F 層の挙動は、複雑な熱圏風によって左右されます。

重要なF2_{層周波数は、 F2}層を通過しない周波数です。^{[3] [4]}まれな大気条件下では、F2伝播が発生する可能性があり、その結果、VHFテレビやFMラジオ信号が通常の40〜100マイル（64〜161  km）の受信エリアをはるかに超えて遠距離から受信されることになります。

•  この記事には、連邦規格 1037Cのパブリック ドメイン マテリアルが組み込まれています。一般調達局。2022 年 1 月 22 日にオリジナルからアーカイブされました。