Considerando la densidad de ionización, la atmósfera presenta un aspecto estratificado apartir de una altitud de 90 km.
Existen regiones de la ionosfera con elevada densidad de ionización, y dependiendo de los niveles de esta densidad, reciben nombres específicos:
- Región o Capa D
- Región o Capa E
- Región o Capa F.
La región con mayor densidad de ionización es la F, seguida por la E. Ambas presentan sus niveles máximos de ionización durante el día.
En estas regiones pueden identificarse capas especiales (o subcapas), que reciben el nombre de E1, E2, F1 y F2.
Capas de la ionosfera
| Capa/Región | Altitud durante el día (km) | Altitud durante la noche |
|---|---|---|
D
|
50 - 100
|
Desaparece
|
E
|
100 - 140
|
Se mantiene
|
F1
|
180 - 240
|
Desaparece
|
F2
|
230 - 400
|
Se mantiene
|
La densidad de ionización también depende de otros factores aparte de la altitud, como la hora del día, la estación del año y la ubicación geográfica.
Región D.- La región D o capa D se sitúa a una altitud de entre 50-100 km y en ella se presenta una gran cantidad de átomos y moléculas sin carga. Durante el día, su densidad de ionización y su altitud son muy estables. Durante la noche, la capa D desaparece por efecto de las elevadas tasas de recombinación multietapa.
Fundamentalmente, en esta región se produce atenuación de las ondas de radio por el fenómeno de la absorción.
Región E.- La región E está situada a unos 100-140 km de altitud, variando ésta con la estación del año. Es una capa de comportamiento bastante regular y su densidad de ionización depende del ángulo de incidencia de la radiación solar, alcanzándose máximos con incidencia perpendicular, es decir, en torno al mediodía. A lo largo de toda la noche, suele mantener una densidad de ionización entre 5 x 103 ~ 5 x 104 e-/cm3.
En situaciones de fuerte ionización, se puede crear una pequeña capa por encima de la E, conocida como capa esporádica. Se trata de nubes ionizadas con un tamaño que oscila entre las decenas y las centenas de km y que se desplazan hasta desaparecer al cabo de unos minutos o incluso horas. La densidad de ionización puede ser hasta 10 veces superior a la de la región E. Esta capa puede aparecer a cualquier hora del día y durante cualquier estación del año, siendo más frecuente en verano durante el día en latitudes templadas, de noche en regiones polares y de día en regiones ecuatoriales.
La capa esporádica refleja las ondas de radio de HF. La propagación usando esta capa permite establecer enlaces radio de entre 1500 y 2000 km.
Región F.- La región F está situada entre los 170 km y lo 400 km de altitud y cambia enormentente entre el día y la noche.
Durante el día, aparecen dos subcapas pronunciadas: la F1 a unos 170 km de altitud y la F2 a unos 250-350 km.
En la capa F1 la densidad de ionización depende del ángulo de incidencia de la radiación solar, alcanzándose máximos con incidencia perpendicular, es decir, en torno al mediodía. En ella se produce absorción de las ondas de radio. La altitud es bastante estable a lo largo del día. Por la noche, esta capa desaparece por efecto de la elevada tasa de recombinación multietapa, fusionándose en la práctica con la capa F2.
La capa F2 comienza a aparecer al amanecer, alcanzando su grado máximo de ionización entre 2 y 3 horas después del mediodía. A partir de ese momento decrece progresivamente y acaba fusionándose con la F1 para formar una única capa F por la noche a una altura de unos 300 km. La densidad de ionización y la altitud de la capa F2 dependen enormemente de la ubicación geográfica, la actividad solar y la hora local. También se producen variaciones significativas de un día a otro y entre estaciones del año distintas.
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