Pamantul, dupa cum probabil bine stiti este o planeta inconjurata de ATMOSFERA. In linii mari ATMOSFERA este multitudinea de straturi ce graviteaza (sau se formeaza) la diverse altitudini, fiecare strat avand proprietati si fenomene specifice.
In cele ce urmeaza vom trece in revista, sintetic, modul in care se imparte atmosfera in straturi si cum aceste straturi influenteaza propagarea undelor radio.

Din punct de vedere TERMIC, ATMOSFERA Pamantului se poate imparti in urmatoarele layere :



EXOSFERA

Reprezinta stratul cel mai indepartat de Pamant, aflat la o altitudine estimata de aprox. 600Km si pana la aprox. 1300Km (maximum este discutabil). Este alcatuit in mare parte din molecule ratacite ce inca mai graviteaza in jurul planetei noastre. Moleculele sunt aici atat de rare incat au propria orbita in jurul Pamantului si rareori se ciocnesc unele de altele. Partea inferioara a EXOSFEREI se mai numeste si nivelul critic de iesire, unde presiunea si temperatura sunt scazute (atomii, majoritatea Hidrogen si Heliu sunt foarte dispersati). EXOSFERA este limita catre spatiul interplanetar. 

TERMOSFERA

Cunoscut si sub numele de ATMOSFERA SUPRIOARA acest strat termic incepe de la altitudinea de aprox. 80Km si se intinde pana la inceputul EXOSFEREI respectiv ~600Km. Temperatura creste odata cu altitudinea putand atinge si 1500 gr Celsius in vecinatatea EXOSFEREI (strans legata de activitatea solara) in timp ce la mica inaltime ~80-90Km, temperatura este foarte scazuta respectiv -60 pana la -100 gr Celsius. In TERMOSFERA se creeaza cea mai mare parte a regiunii numita IONOSFERA (ce va fi discutata mai tarziu) regiune ce permite comunicatiile radio pe distante mari si foarte mari.

MEZOSFERA

Intre 50 si 85Km aprox., exista stratul denumit MEZOSFERA, o zona extrem de rece spre partea superioara insa temperatura CRESTE rapid odata cu SCADEREA altitudinii. La 50Km aceasta temperatura atinge o valoare de +15~20 gr Celsius. In MEZOSFERA se creeaza primii nori (noctilucenti, vizibili cand soarele ii ilumineaza de sub linia orizontului) si tot aici, datorita frecarii cu aerul devin vizibile asa numitele stele cazatoare precum si meteoritii.

STRATOSFERA

STRATOSFERA este al doilea strat important major al ATMOSFEREI Pamantului, dupa TROPOSFERA, incepand de la aprox. 10Km si pana in jur de 50Km atitudine. Este o zona linistita, cu temperatura relativ CONSTANTA -50~60 gr Celsius, gratie partii superioare unde exista stratului de OZON. Este de retinut ca temperatura CRESTE incet odata cu CRESTEREA altitudinii pana in vecinatatea stratului de OZON (unde atinge +10~15 gr Celsius), datorita proprietatii acestuia de a absorbi razele solare ultraviolete. Aerul fiind rarefiat portanta este extrem de scazuta, asadar STRATOSFERA nu este locul propice pentru aparatele de zbor, evident cu exceptia catorva avioane de spionaj U2 sau SR-71. 

TROPOSFERA

Cel mai important strat ATMOSFERIC este desigur TROPOSFERA, o regiune care se intinde de la suprafata Pamantului si pana aprox. 10Km altitudine. Aici au loc majoritatea fenomenelor meteorologice, aici se formeaza cea mai mare parte a norilor  si este de retinut ca masa TROPOSFEREI reprezinta cam 80% din masa totala a ATMOSFEREI planetei noastre. TROPOSFERA contine 99% din vaporii de apa din ATMOSFERA. Considerand o temperatura medie de 20 gr Celsius la suprafata Pamantului, pe masura ce CRESTEM altitudinea, in TROPOSFERA temperatura medie SCADE, atingand o valoare de -40~50 gr Celsius.

Din punct de vedere MAGNETO ELECTRIC, partea superioara a ATMOSFEREI este la randul ei impartita in mai multe straturi din care cel mai important pentru comunicatiile radio il reprezinta IONOSFERA.



IONOSFERA

IONOSFERA nu este un layer real al ATMOSFEREI ci mai degraba o regiune. Cea mai mare parte a IONOSFEREI se formeaza in TERMOSFERA, procesul de formare dupa cum ii spune si numele, se datoreaza in principal actiunii Soarelui - acesta ionizeaza straturile superioare ale ATMOSFEREI. In conditii normale, electronii liberi si ionii tind sa se recombine astfel ca este stabilit un echilibru intre electroni, productia de ioni si pierdere. Acest proces de ionizare elibereaza energie in urma careia, atmosfera superioara se incalzeste. Un fenomen spectaculos de manifestare a energiei se produce tot in aceasta regiune si se numeste AURORA.

IONOSFERA este regiunea care permite reflexia undelor radio si face asadar posibila comunicatia pe distante mari si foarte mari. O detaliere a acestor reflexii in functie de lungimea de unda (frecventa), ciclurile solare, alternanta zi-noapte si multe alte conditii o gasiti in articole mai detaliate, in sectiunile de Propagare. In cele ce urmeaza se vor descrie pe scurt sub-regiunile (substraturile) componente numite D, E si F (Es, F1, F2) aflate in ordine altimetrica ascendenta.

STRATUL D

Este in principal un strat de ABSORBTIE a undelor electromagnetice. Nu are limite foarte exacte in altitudine insa se situeaza undeva la 50~90Km fiind cel mai aproape de Pamant. Aceasta regiune NU reflecta undele radio ci dimpotriva le ABSOARBE pentru ca aici, recombinarea electronilor liberi este foarte mare si deci, ionizarea totala foarte mica. Ionizarea este produsa ca efect al actiunii radiatiei alfa hidrogen 121.5nm asupra  oxidului de azot NO precum si radiatiei tip X inalt <1 nm produsa de petele solare asupra aerului N2O2.

Comunicatiile HF < 10MHz au de suferit din pricina regiunii D, frecventa de ciocnire a electronilor cu alte particule este de aprox. 10 milioane de cilcuri pe sec. Peste aceasta frecventa de 10MHz, atenuarea scade progresiv si legaturile  devin posibile. Din fericire pentru pasionatii de unde scurte noaptea, atenuarea este mult mai mica sau chiar deloc decat in miezul zilei (exista totusi o ionizare reziduala datorata radiatiei cosmice).

Este interesant de stiut ca stratul D reflecta si/sau refracta totusi undele radio din spectrul VLF (very low frequency) in zona 3...30KHz (deci inclusiv audibile) facand posibile comunicatiile militare cu submarinele, etc. precum si cele de amator in domeniu. In rest, stratul D este prezet asadar NUMAI ZIUA. 

STRATUL E

Stratul E este stratul de mijloc al IONOSFEREI, aflat intre 90~120Km de suprafata Pamantului. Ionizarea apare datorita actiunii razelor X usoare (1-10nm) precum si UV ale soarelui asupra moleculelor de oxigen O2. Acest strat poate sa reflecte doar frecvente MAI MICI de 10 MHz si are un efect negativ sau de absorbtie pentru cele mai mari. In timpul noptii acest strat incepe sa DISPARA datorita disparitiei principalei surse de ionizare. Cu cat acest strat E se intinde mai sus in IONOSFERA, cu atat legaturile realizate sunt la distante mai mari.



Es - E Sporadic

Acest strat numit deseori si E-Skip este caracterizat de formatiuni minore de nori puternic ionizate, ce permit reflexii ale undelor radio cu frecvente intre aprox. 25~225MHz. Es poate aparea cateva minute sau cateva ore, un adevarat deliciu pentru amatorii Dx din toata lumea. Legaturi imposibile in conditii normale sunt acum la indemana oricui pe toata durata aparitiei sale. Formarea Es este inca discutata de cercetatori, fenomenul nu este clar in totalitate. Propagarea de exceptie survine in general VARA dar pot aparea Es si primavara, toamna tarzie. Iarna de regula NU sunt semnalate astfel de fenomene.

Distanta de skip(salt) este in medie cam 1000-2000Km (o adevarata placere pentru VHF & Up) insa deseori, Es apare simultan in multiple locatii asadar se pot realiza salturi multiple si deci, distante foarte mari.

STRATUL F - F1 si F2

Layerul F, numit deseori si "Appleton Layer" este situat intre 120~400Km altitundine in IONOSFERA, fiind cel mai inalt strat de ionizare. Aici, razele UV extreme 10-100nm ionizeaza oxigenul atomic O2. Acest strat F este cel mai important din punct de vedere al comunicatiilor HF. In timpul zilei (in prezenta soarelui), el se divizeaza in doua regiuni distincte cunoscute sub numele de F1 ( la aprox. 170Km) si F2 (la aprox. 250Km) si intrucat F2 se afla la o altitudine mai mare, cu ajutorul sau se pot realiza si cele mai lungi legaturi. De notat ca stratul F prin prezenta sa continua, este principala sursa de reflexii din IONOSFERA.

In incheiere va recomandam sa lecturati si articolele specifice su subiect PROPAGARE respectiv discutii mai ample pe tema IONOSFEREI si a straturilor sale.