Ionospheric Effects of Solar Flares

اختلالات ناگهانی یونوسفر ناشی از برهمکنش تابش شعله های خورشیدی با اجزای تشکیل دهنده اتمسفر فوقانی یکی از سه جنبه اصلی نظارت بر سطح زمین شراره های خورشیدی را تشکیل می دهد - دو مورد دیگر مشاهدات نوری شراره ها و مشاهدات انفجارهای خورشیدی در طول موج های رادیویی بنابراین، SID ها بخش عمده ای از برنامه پایش شعله ور را در بسیاری از رصدخانه ها تشکیل می دهند. با این حال، بر خلاف دو مورد دیگر، اثرات یونوسفری شراره‌ها یک منبع اصلی مورد علاقه را فراهم می‌کند - واکنش پلاسمای یونوسفر به یونیزاسیون تکانشی. اتمسفر بالا یک آزمایشگاه کم فشار بدون دیواره را فراهم می کند که در آن مجموعه ای از واکنش ها بین الکترون ها، یون ها و ذرات خنثی رخ می دهد. محصولات به دست آمده و توزیع آنها ممکن است هیچ شباهتی به اجزای تشکیل دهنده خنثی اولیه یا محصولات یونیزاسیون مستقیم آنها نداشته باشد. تغییرات در زمان روز، با فصل و فعالیت خورشیدی که بخش عمده ای از اندازه گیری های یونوسفر را تشکیل می دهند، بسیار کند است و نمی تواند بینشی در مورد ماهیت این واکنش های یونوسفری که طول عمر آنها اغلب بسیار کوتاه است، فراهم کند. زمان آرامش یونیزاسیون یونوسفر تنها چند دقیقه یا کسری از دقیقه در یونوسفر پایینی و در ناحیه E است و حدود 30 دقیقه تا یک ساعت در 300 کیلومتر است. شعله‌ها یک تکانه کوتاه ناگهانی قابل مقایسه با این مقیاس‌های زمانی ایجاد می‌کنند.

Sudden Ionospheric Disturbances resulting from an interaction of the Solar Flare radiation with the constituents of the upper atmosphere constitute one of the three major aspects of ground level monitoring of solar flares -the other two being optical observations of flares, and the observations of solar bursts in radio wavelengths. SIDs, therefore, form a major part of flare monitoring programme in many observatories. Unlike the other two, however, the ionospheric effects of flares provide one major additional source of interest - the reaction of the ionospheric plasma to an impulsive ionization. The high atmosphere provides a low pressure laboratory without walls in which a host of reactions occur between electrons, ions and neutral particles. The resulting products and their distributions may bear no resemblance to those of the primary neutral constituents or their direct ionization products. The variations with the time of the day, with season and with solar activity that form the bulk of the ionospheric measurements are too slow to allow any insight into the nature of these ionospheric reactions whose lifetimes are often very short. The relaxation time of the ionospheric ionization is only a few minutes or fraction of a minute in the lower ionosphere and in the E-region and is about 30 min to an hour at 300 km. The flares provide a sudden short impulse comparable to these time scales.