地球の大気圏

大気圏（たいきけん）とは、天体などの巨大な物質を取り囲んでいる気体の層の総称。これら気体は、物質の重力によって引きつけられている。重力が十分で、かつ気体の温度が低ければ低いほど引きつける力は強くなる。
地表から概ね500km以下が地球大気圏である。 地表からの距離に応じた領域の名称があります

距離	分類		メモ
0〜10km	下層大気	対流圏	気象現象が生じる。赤道付近では厚く、極では薄い。 （9〜17km）
10〜50km	中層大気	成層圏	安定しており、オゾン層がある
50〜80(90)km		中間圏	高度とともに気温が低下。
80(90)〜500km	上層大気	熱圏	高度とともに気温が上昇 大気の分子は一部が電離し、オーロラが出る所。
〜10,000km	外気圏		（Exosphere）大気の気体、原子、分子が宇宙空間へ 流出する。

宇宙から地球を写した写真やスペースシャトルからの映像をみると、鮮明な映像に関わらず、地球の「縁（ふち）」は、ぼやけて見えます。それは、よく見ると、地球のまわりには、薄い「もや」のようなものがかかっているためです。この薄い「もや」が、地球の大気と呼ばれるもので、地球を取り巻く空気の層のことです。スペースシャトルが飛んでいる所は地上300kmくらいの所だそうです。

● 電離層（ionosphere）

熱圏に存在する窒素や酸素などの原子や分子は、太陽光線などの宇宙線を吸収する。そのエネルギーによって、原子は原子核の回りを回転する電子を放出し、イオンとなる。この現象を光電離という。この電離状態であるイオンと電子が存在する領域が電離層である。大気に入った宇宙線は、熱圏内で次々と原子や分子に吸収されていくため、繰り返し光電離が生じる。こうして熱圏内は電子密度の高い状態となっている。 電離層は熱圏内（高度約80kmから500kmの間）に位置し、電子密度の違いによって、下から順にD層（80km)、E層（100-120km)、F1層（170-230km）、F2層（200-500km）の4つに分けられる。 上の層に行くほど宇宙線は強く、多くの電離が生じるため電子密度は大きく、下の層は電子密度が小さい。夜間は太陽からの宇宙線が届かないため、電子密度は昼間よりも小さくなる。最下層のD層は、夜間には太陽からの宇宙線があたらないため、電離状態を維持することができずに消滅する。またF1層とF2層も夜間には合併して一つのF層（300-500km）となる。このことから、昼間と夜間では電波の伝搬状態が変化する。
また11年周期の太陽黒点の増減によっても大きく変化する。このことをサイクルといい、1989年頃の太陽黒点の極大期をサイクル22、2000年頃をサイクル23、2011年頃をサイクル24という。

● 磁気圏 (magnetosphere)

地球磁場と太陽風の圧力がつり合う境界の内側。高度1000km以上。太陽側は高度6 - 7万km、太陽とは逆側に100万km以上の尾を引く。電離圏とは磁力線でつながる。

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