释放不同化学物质对电离层的扰动比较

在电离层F区释放氢(H2)、水(H2O)、二氧化碳(CO2)、六氟化硫(SF6)、三氟溴甲烷(CF3Br)、羰基镍(Ni(CO)4)可以损耗局域等离子体电子密度,形成电子空洞,电离层电子密度的改变主要取决于释放物质的气态分子与电离层之间的离子化学反应.在电离层人工主动扰动实验中,应根据发射成本和扰动效果对释放物质进行选择.通过热力学原理和有限元模拟方法计算比较了上述6种物质对电离层的扰动影响.计算结果表明,6种物质中水的气化率最低,约为19%,其余5种物质都在60%以上,选择密度小的物质,例如H2和CO2,可以有效降低发射成本.另外,扩散较慢且化学反应较快的物质,例如SF6和Ni(CO)4,能够使得电离层电子密度减少得更多,并且受扰动区域更广、持续时间更长.