[拼音]：dianliceng tiaobian

[外文]：ionospheric modification

用人为的方法使局部电离层的结构和特 发生一时 变化。它是对地球高空大气天然等离子体的一种可控的主动实验。采用的手段包括向电离层辐射强力高频电波、施放化学物质和带电粒子和施以机械扰动等。常用的方法是在地面以高频大功率 （0.1兆瓦级）或 功率（兆瓦至 100兆瓦级）发射机对电离层进行定向辐射，并观测、分析其效应。工作频率一般低于电离层很大等离子体频率，主要为3～12兆赫。这种方法可改变电离层的电子密度分布和等离子体温度，通常称为电离层加热。

30年代，人们发现并开始研究电离层中无线电波的交叉调制现象，即卢森堡效应。1955年以来，科学家们作了较多的电波互作用实验，并从1970年起，开始研究电离层高频加热课题。高频加热能够激发电离介质参量的不稳定 及其同强力无线电波之间的非线 效应，改变电子热平衡状态和化学反应速率，产生场向大不均匀体和小不均匀体、朗缪尔波和离子声波、人造扩展 F层、人造气晕、地磁共轭区人造极光，导致电波附加吸收、超短波散射、F层变形以及引发Z模非常波传播。简单说来，电离层中存在的大量自由电子，通过折射指数和碰撞阻尼作用影响无线电波的传播，而电波射入电离介质后的欧姆加热作用也可改变介质的电动力学特 。

地面设备还可使用甚低频发射手段进行电离层加热，激发上电离层及质子层（等离子层）的不稳定 ，产生磁流体力学波和粒子沉降。

除使用地面高频雷达和甚低频发射机这两种方法外，用空间飞行器和航天飞机装载的带电粒子加速器，也能实现场与粒子的能量交换，进行波束与等离子体互作用实验。以航天飞机和轨道站作为工作平台施放化学物和游离基，可进行钡云实验。施放钠、锂、铝和氧化－氮等化学物还能进行电离层运动和电场示踪实验，以研究电离交换与粒子掺杂等化学反应。

核爆炸对电离层的影响，也属于电离层调变范畴。核爆炸产生多种辐射，包括红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线在内的电磁辐射， 以及含有α粒子、β粒子、二次电子和中子流等在内的粒子辐射，并产生强大的电磁脉冲和冲击波气流。由于电离层高度上空气稀薄，大当量核爆炸，尤其是高空核爆炸可使其过量电离或全部离化，并且具有复杂的时空分布。这种核爆炸电离层调变的后效时间长达数十分钟至数小时，比高频加热的后效时间长得多。核爆炸电离层调变会强烈影响无线电波传播。局部空间的 电离和介质电导率的巨大改变，可严重扰乱或中断无线电通信，使雷达工作失效。核爆炸还会促使电子总含量激增而形成电离层行扰，即声重力波。

导弹推进器和卫星运载火箭及其高温等离子体喷焰，也能造成电离层的局部扰动，使电离层变态。

电离层调变的结果，一方面相当于在高空悬挂大反射镜和良散射体，有利于超短波远程传播，可进行跨距达3500公里的调频广播与电视传送以及无线传真电报；但是，另一方面则相当于在高空悬挂吸收屏或黑障，影响短波正常的电离层传播。它还可以人为地产生电离层空洞即等离子体窗口，并激发等离子体新谱线。

电离层调变是一种对电离层的人为控制，借以进行热核聚变反应的模拟和地球局部电离环境的暂时改变。电离层调变具有重大的理论和实际意义，并有十分明显的潜在军事价值。

参考书目

Ya.L.Al'pert，The Near-Earth and Interplanetary　Plasma，Vol.1:General Properties and Fundamental　Theory，Cambridge University Press， Cambridge，1983.

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