電離層檢視原始碼討論檢視歷史
電離層是地球大氣層被太陽射線電離的部分，它是地球磁層的內界。由於它影響到無線電波的傳播，它有非常重要的實際意義。
地球物理
地球大氣層最下面的一層是對流層，它從地面延伸到約10公里的高處。10公里以上為平流層，再向上為中間層。在約80公里以上的增溫層大氣已經非常稀薄，在這裡陽光中的紫外線和X射線可以使得空氣分子電離，自由的電子在與正電荷的離子合併前可以短暫地自由活動，這樣在這個高度造成等離子體。在這裡自由電子的數量足以影響電波的傳播。
在電離層中陽光電離大氣分子與離子重新捕獲自由電子的過程平衡。一般來說高度越高，大氣越稀薄，則電離過程越占上風。不過電離層的特性還受到許多其它因素的影響。
電離過程的主力是太陽活動。電離層內電離度主要由獲得的太陽輻射所影響。因此電離層隨周日和季節（冬季陽光入射角度較低，因此受到的輻射比較少）而變化。太陽活動主要隨太陽黑子周期而變化。一般來說太陽表面黑子越多，太陽活動越強烈。除此以外隨地球表面緯度的不同當地受到的太陽輻射強度也不同。耀斑和太陽風中的帶電粒子可以與地球磁場相互作用，導致對電離層的擾亂[1]。
分層
太陽輻射對不同高度不同成分的空氣分子電離造成電離層不同的分層：
D層
D層是電離層最低的一層，離地球表面50至100公里。這裡主要是波長為121.5納米的來曼-α氫光譜線的光電離一氧化氮。在太陽活動非常強烈時（超過50個黑子），硬X射線還可以電離空氣中的氮氣和氧氣的分子。夜間宇宙射線造成一個剩餘電離。這個層里離子對自由電子的捕獲率比較高，因此電離效應比較低，從而它對高頻無線電波沒有影響。日間這裡自由電子與其它粒子的碰撞率約為每秒1000萬次。10MHz以下的電波會被D層吸收，隨着電波頻率的增高這個吸收率下降。夜間這個吸收率最低，中午最高。日落後這個層減弱非常大。D層最明顯的效應是白天遠處的中波電台收不到。
E層
E層是中層，在地面上100至150公里。這裡的電離主要是軟X射線和遠紫外線對氧氣分子的電離。這個層只能反射頻率低於10MHz的電波，對頻率高於10MHz的電波它有吸收的作用。E層的垂直結構主要由電離和捕獲作用所決定[2]。夜間E層開始消失，因為造成電離的輻射消失了，由於捕獲在低處比較強，因此其高度開始上升。高空周日變化的風對E層也有一定影響。隨着夜間E層的升高，電波可以被反射到更加遠的地方。
ES層
ES層也被稱為偶現E層。它是小的、強烈電離的雲，它可以反射頻率在25至225MHz之間的電波。偶現E層可以持續數分鐘到數小時不等，其形成原因可能有多種，而且還在研究中。夏季偶現E層出現得比較多，持續時間一般也比冬季長。電波的反射距離一般為1000公里左右。
F層
F層在地面以上150至超過500公里。在這裡太陽輻射中的強紫外線（波長10至100納米）電離單原子氧。F層對於電波傳播來說是最重要的層。夜間F層合併為一個層，白天分為F1和F2兩個層。大多數無線電波天波傳送是F層形成的。在白天F層是電離層反射率最高的層。