HURRIKÁN:
A „NAGY SZÉL”

A hurrikán szó az indián „Urrikan”, azaz „Nagy Szél” szóból származik. Olyan ciklonálisan, vagyis az északi féltekén az óramutató járásával ellentétes, a délin vele egyező irányban forgó, több száz kilométer átmérőjű felhőörvényt jelez, amely a trópuson, azaz a Ráktérítő és a Baktérítő közötti területen, egészen pontosan a 10. és a 20. szélességi kör között keletkezik. E zónára utalva trópusi ciklonnak is szokták nevezni, de az örvénylés irányát nem számítva semmiben sem hasonlít a nálunk is előforduló mérsékelt övi ciklonokhoz. A Csendes-óceán térségében tájfun, Ausztráliában willy-willy a neve.

Augusztustól októberig nem ritka, hogy egyszerre több trópusi ciklon is megfigyelhető az óceán fölött. A legtöbb, egyszerre öt, 1995. agusztus 23-án volt észlelhető az Atlanti-óceán fölött, egyesek születés közben, mások teljes fejlettségükben, vagy éppen leépülésük során.

Névsorolvasás

A feljegyzések szerint először egy ausztrál meteorológus adott személyneveket a trópusi ciklonoknak a század elején. Állítása szerint azokat a politikusokat választotta névadóul, akik a legtöbbet fáradoztak a térség felvirágoztatásáért. Pletykák szerint viszont éppenséggel nem rokonszenvezett azokkal, akiknek a nevével e kellemetlen és pusztító légköri jelenségeket felruházta. Később a második világháború alatt a Csendes-óceánon szolgálatot teljesítő amerikai meteorológusok női néven kezdték emlegetni a trópusi ciklonokat, valószínűleg barátnőjükre, feleségükre, esetleg anyósukra gondolva. Az Atlanti-óceánon, így a Karib-tenger térségében is 1950 után a szavak betűzésekor használatos neveket (Able, Baker, Charlie stb.) adták a ciklonoknak, majd 1953-tól az Amerikai Meteorológiai Szolgálat hivatalosan is női neveket kezdett használni. A Meteorológiai Világszervezet (WMO) kérésére 1979-től férfiak is szerepelnek a névadók között.
Ma egy hat évre előre meghatározott névsort használnak. Innen tudható, hogy a Floyd után a Gert, majd, ha lesz újabb ciklon, akkor a Harvey és az Irene következik. Külön névsort használnak Ausztráliában, az Indiai-óceánon és a Csendes-óceánon, ott most a York volt soron.

„Bölcső” – az óceán

Az Atlanti-óceán északi medencéjében megfigyelhető hurrikánok egytől egyig az afrikai partok felől érkeznek a Karib-tenger és a Mexikói-öböl térségébe. Az autóversenyről ismert szenegáli kikötőváros, Dakar partjaitól néhány száz kilométerre találjuk a Zöld-foki-szigeteket. A forró trópusi napsütés hatására felmelegedő tengerfelszín fölött sokfelé keletkeznek hatalmas tornyos gomolyfelhők, és napi program a kiadós felhőszakadás. Augusztus közepe és október közepe között viszont különleges helyzet áll elő. Az északi és a déli félteke légtömegét elválasztó trópusi összeáramlási zóna (angol rövidítéssel: ITCZ), vagyis az északkeleti és a délkeleti passzátszél közötti választófelület az északi szélesség 10. és 20. foka között húzódik. Thor Bergeron svéd meteorológus már 1949-ben leírta, hogy a választófelület mentén keletkező tornyos gomolyfelhők a passzátszelektől perdületet kapnak, és felhőkarokba, majd felhőörvényekbe rendeződnek. Kedvező (számunkra persze kedvezőtlen) esetben a felhőrendszerbe újabb és újabb nagy mennyiségű, meleg, nedves légtömeg áramlik be.
Eric Palmén finn meteorológus 1948-ban kimutatta, hogy erre akkor van a legnagyobb esély, amikor a tengerfelszín hőmérséklete nagyobb 27 Celsius-fok-nál. A felhőképződéskor, vagyis amikor a vízpára kicsapódik, felszabadul a vízgőzben elraktározott párolgáshő, az úgynevezett latens hő, ami tovább növeli a rendszer energiakészletét, s tovább gyorsul a forgás. Ezzel egyidőben a középpontban egyre intenzívebbé váló feláramlás miatt megindul a légnyomás csökkenése, értéke meghaladja az 1,75 hPa-t óránként. Gyors nyomáscsökkenés esetén trópusi nyomási depresszió jön létre, amelyben a forgás sebessége megközelíti a 60 kilométer/órás értéket. Ha továbbra is van nedvesség-utánpótlás, akkor az örvénylés tovább gyorsul, 60 kilométer/órásnál nagyobb forgási sebesség esetén trópusi viharról beszélünk. A felhőörvény közben a keleties passzátszelekkel távolodik Afrikától, és félelmetes búgócsigaként pörögve napról napra jobban megközelíti Amerika partjait.

Itt a Floyd!!

Hurrikánról akkor beszélünk, ha a szélsebesség meghaladja a 120 km/órás értéket és a középponti nyomás megközelíti a 980 hPa-t. A fejlődést figyelemmel kísérő meteorológusok ekkor – egy előre kijelölt táblázat segítségével – nevet adnak a felhőörvénynek, s az immár megszületett hurrikánt életének további napjaiban ezen a néven emlegetik, egészen addig, amíg a szélsebesség és a középponti nyomás ismét át nem lépi a küszöbértékeket.

A trópusi ciklonok előfordulási helyei

1998-ban az észak-atlanti térségben tizennégy trópusi ciklon érte el legalább a trópusi vihar erősségét. Közülük három csapott le a partvidékre, a többi a nyílt vizek fölött tombolt. Összesen 7,3 milliárd dolláros kárt regisztráltak egyedül az Egyesült Államok területén, valamint huszonhárom halálesetet.
A tavalyi év békés volt a hurrikánok szempontjából. Az említett területen ebben az évszázadban két pusztító, azaz 5-ös erősségű, tizenöt igen erős (4-es), negyvenhét erős (3-as), harminchét mérsékelt és ötvenhét gyenge hurrikán fordult elő eddig. Ez átlagosan tizenhatot jelent évente. Az Egyesült Államok Országos Óceán- és Légügyi Hivatala, a NOAA a hurrikánévad kezdete előtt, ez év augusztus 8-án sajtóközleményben figyelmeztetett arra, hogy ebben az évben az átlagosnál több hurrikánra számíthatunk.

A Floyd vonulási útja, szeptember 17-ei helyzete,
valamint 24, 48 és 72 órával előre jelzett helyzete

Az előrejelzés bevált: a hurrikánok gyakorisága és erőssége nagyobb az átlagosnál. A Floyd végülis elkerülte Floridát, ahová a partot érést várták, és Dél-Carolinára rontott rá, majd észak felé haladva végigsöpört a parti államokon. Néhány nappal később – egészen más pályán mozogva – Gert következett.

„Nagykorúság” – szárazföldön

A hurrikán bölcsője és éltetője a meleg tengerfelszín. A szárazföld fölé érve fokozatosan megszűnik a nedvesség- és ezzel együtt az energia-utánpótlás. Ehhez hozzájárul a folyamatos, felhőszakadás-szerű esőzéssel járó, valamint az érdes felszínen elszenvedett súrlódás miatti energiaveszteség, ezért a légörvény fokozatosan veszít erejéből. E folyamat viszont napokig is eltarthat. Eközben a ciklon súlyos károkat okoz egy több száz kilométer széles sávban, ahol a tomboló szél mindent letarol, a szakadatlan esőzés mindent eláraszt. Még a Dél-Carolinától több mint 1000 kilométerre fekvő New Yorkban is rendkívüli intézkedéseket kellett bevezetni. Az ENSZ Biztonsági Tanácsa – eddig példátlan módon – megszakította ülését, és tanácskozási szünetet rendelt el. Zárva maradtak a közhivatalok és az iskolák.

A Floyd 300 mérföldes körzetében keletkezett hurrikánok
jellegzetes pályája 1886 óta

A nedvességtartalmától és gyilkos energiájától fokozatosan megszabaduló hurrikánban növekedni kezd a középponti légnyomás, s ismét trópusi viharrá, majd trópusi nyomási depresszióvá szelídülve fejezi be életét. Egyes hurrikánok igen kalandosan nyújtják meg életciklusukat. Az 50. szélességi körtől északra ismét átkelnek az óceánon – ezúttal nyugatról kelet felé haladva. Elérve a mérsékelt övi ciklonok Grönlandtól keletre fekvő keletkezési térségét, nedvességtartalmukkal és mozgási energiájuk maradékával hozzájárulnak egy „szelíd” mérsékelt övi ciklon keletkezéséhez.

A Floyd Florida partjainál,
a Gert az óceán közepén szeptember 15-én

Hurrikán és tornádó

Mivel mindkét esetben szélörvényről van szó, sokan összetévesztik a hurrikánt a tornádóval. Főleg azok, akik az érintett térségtől távol figyelik a természeti csapásokról szóló híreket. Igaz, hogy örvény mind a kettő, de egészen más jellegűek. Tornádó csak szárazföld fölött képződik, egyetlen hatalmas gomolyfelhő tartozik hozzá, mérete legfeljebb 1-2 kilométer, élettartama csak ritkán hosszabb fél óránál, és a csapadéktevékenység is sokkal ritkább és kevésbé intenzív, mint a hurrikánban. Egyvalamiben viszont nagyon hasonlítanak: a tomboló, őrjöngő szél erejében. Ennek következtében a pusztítás is hasonló lehet, bár ez a tornádó esetén hasonlíthatatlanul kisebb területre terjed ki. Előrejelezhetőségük is különböző. Egy tornádó keletkezése legföljebb percekkel korábban sejthető, csak a tornádóveszélyes helyzetek, időszakok jelezhetők előre napokkal hamarabb. A hurrikán születését viszont több nappal megelőzi a nyomási depresszió az óceán keleti felében, így az előrejelzés is könnyebb, bár a vonulási út és a partot érés helyének megadása nagyon sok bizonytalanságot rejt magában.

A tengerfelszín hőmérséklete,
valamint a Floyd és a Gert helyzete szeptember 15-én

Érdekes megfigyelésekről érkeztek beszámolók az utóbbi évek hurrikánjainak partot érése után. A partközeli gomolyfelhők közül egyesek igen intenzíven kezdtek fejlődni, és a hurrikán közelségének köszönhetően – egyelőre tisztázatlan körülmények között – tornádótölcsérek jöttek létre. A két jelenségkör ezen az egy ponton kapcsolódik egymáshoz.

Az Andrew-hurrikán

Ismét hangsúlyozzuk, hogy a mi tornádóink – bár pusztításuk, ha kis területen is, de vetekszik a hurrikánéval –, semmiféle kapcsolatban sincsenek a hurrikánokkal, tájfunokkal vagy egyéb trópusi ciklonokkal. Ezekben mindig nagy hőmérséklet-különbség van a meleg tengerfelszín és a fölötte áramló levegő között. A mérsékelt szélességeken viszont sosem lesz ekkora területen 27 celsius-foknál melegebb a tengerfelszín hőmérséklete, ami elindíthatná egy hurrikán keletkezését. Floyd és társai tehát messze elkerülik földrészünket.

Dr. Gyuró György
(ELTE, Meteorológiai Tanszék)

Fizikai és kémiai jelenségek a légkörben

Az élet – tudomásunk szerint – a Földet borító gázrétegnek köszönhetõ. Ez a réteg körülbelül 1%-kal növeli meg a Föld átmérõjét és jelentéktelen mértékben a súlyát. A légkör a Föld ablaka és védõpajzsa is, hõ- és vízátadásra alkalmas közeg, és olyan tartály, amely szenet, oxigént, nitrogént cserél a bioszférával.

Köbméteres skálán a levegõ homogén gázkeverék, nagyobb skálán azonban nem egységes. A föld közelében levõ légrétegek hõmérséklete, nyomása és nedvességtartalma idézi elõ azokat a dinamikus hatásokat, amelyeket idõjárás néven ismerünk. Ezeknek a mennyiségeknek és a kémiai összetételnek a függõleges irányú változása írja le a a légkör szerkezetét; ez lesz most vizsgálódásunk tárgya. 
  

1. ábra. A légkör hõmérsékleti profilja és  legfontosabb kémiai komponensei

A gázmolekulákat rendszerint úgy képzeljük el, hogy véletlenszerûen mozognak, de a Föld gravitációs tere miatt a lefelé irányuló mozgás egy kissé gyakrabban fordul elõ a többinél, és minden vékony levegõréteg molekulái egy kicsit gyakrabban ütköznek az alattuk levõ réteg molekuláival, mint a többi molekulával. Emiatt nyomásgradiens alakul ki – ez a légkör leginkább megjósolható és legismertebb szerkezeti jellemzõje. A jelenséget exponenciális összefüggés írja le¹, amely szerint a légköri nyomásnak, felfelé haladva, 6 kilométrenként a felére kell csökkennie. A gázkeverék sûrûségének is csökkennie kell a magasság növekedésével; a kisebb molekulatömegû komponensek a magasabb régiókban dúsulnak fel. A gravitáció miatt kialakuló eloszlás azonban a turbulencia és a konvektív áramlások (szelek) hatására – kb. 160 km alatt – teljesen "összezilálódik". A légkör fölsõ rétegeiben az összetétel elsõsorban a kémiai reakciók miatt változik meg, amelyeket az idéz elõ, hogy a gázok elnyelik a nagy magasságban jelen levõ, nagy intenzitású ultraibolya sugárzást.

A légkör nyomása többé-kevésbé egyenletesen változik a magasság függvényében, a hõmérséklet azonban nem. A dT/dh hõmérséklet-gradiens háromszor is irányt vált, és ennek alapján a légkört négy fõ részre osztják: a troposzférára, a sztratoszférára, a mezoszférára és a termoszférára. Bár ezek a tartományok nagyjából megfelelnek az 1. ábrán látható  tartományoknak, határaikat a gradiensek irányváltásának fordulópontjai jelölik ki, ezek pedig a magasság függvényében idõrõl idõre változnak.

A légköri hõmérséklet leírásához számolnunk kell a levegõ három hõforrásával: a Nap ultraibolya sugárzásának elnyelésével, az egzoterm kémiai reakciókkal és a földbõl kibocsátott, hosszú hullámú infravörös sugárzás elnyelésével. A tényezõk mindegyike más-más magassági tartományban domináns. 
 

A troposzféra felmelegedése

A légköri gázok csak nagyon kis részét nyelik el annak a Napból származó "hõnek" (vagyis a spektrum infravörös részébe esõ elektromágneses sugárzásnak), amely a légkör alsó részébe hatol. Az azonos atomokból álló molekulák, például a N₂ és az O₂, nem tudják elnyelni a látható és a középsõ infravörös tartományba tartozó fényt, amely a Nap sugárzásának túlnyomó részét alkotja. A sugárzás áthalad a légkörön, a föld felszíne elnyeli és a hosszú hullámhosszú infravörös tartományban sugározza vissza. A vízgõz, a CO₂ és az N₂O (a légkör legfontosabb "üvegházhatás-gázai") elnyelik a hosszú hullámhosszú sugárzást, és kinetikus energiává alakítják át, amelyen a többi gázmolekula is gyorsan osztozik. A troposzféra tehát alulról melegszik, és a légkör alsó rétegének hõmérséklete csökken a magasság függvényében.

De ez csak a történet kezdete. A legalsó réteg sûrûsége csökken a melegítés hatására, ezért helyet cserél a fölötte levõ hidegebb réteggel. Az légkör alsó rétegében tehát azok a "levegõcsomagok", amelyek a felszín melegebb helyeivel érintkeznek, fölfelé áramlanak, és a légköri nyomás csökkenése miatt kiterjednek. Tágulás közben a környezõ levegõt eltolják az útjukból – hõenergiájuk árán munkát fejtenek ki –, ezért a hõmérsékletük csökken. Mivel a konvektív emelkedés túl gyors ahhoz, hogy a környezõ levegõvel helyreálljon a termikus egyensúly, a tágulási és összenyomódási folyamat lényegében adiabatikus. A troposzféra alsó rétegében fõként ez a folyamat szabja meg a hõmérséklet-csökkenést, amely száraz levegõben kb. –9,8 K·km^–1, nedves levegõben valamivel kisebb a víz kondenzálódásakor felszabaduló hõ miatt. 
 

A termoszféra

A légkörben felfelé haladva a kémia egyre fontosabb szerepet játszik. A légkör külsõ rétegét érõ ultraibolya sugárzás energiája a szokásos kötési energiák tartományába esik, ezért atomok, ionok, molekulatöredékek keverékét állítja elõ. Mivel nem a kötések disszociációs energiája, hanem az elektronok energiaállapotai közötti távolság szabja meg, hogy a molekulák milyen hullámhosszú fényt nyelnek el, gyakran a kötési energiánál nagyobb energiájú sugárzás abszorbeálódik. A többlet a keletkezõ molekulatöredékek kinetikus energiájaként jelenik meg, s ebbõl adódik az a magas hõmérséklet, amelyrõl a termoszférát elnevezték.

Azt hinnénk, hogy a kétatomos molekulákból keletkezõ atomok gyorsan rekombinálódnak, de alacsony hõmérsékleten ez a folyamat ritkán játszódik le. Ennek az az oka, hogy az energia és az impulzus megmaradása érdekében a sugárzásmentes rekombinációhoz egy harmadik testre (bármilyen részecskére) is szükség van. Ebben a magasságban azonban három test ütközésének kicsi a valószínûsége. Ezért a bonyolult reakciósorozatok eredményeként az oxigénatom a legfontosabb kémiai részecske a termoszférában. És  bár az oxigénatom nagyon erõs oxidálószer, az oxidációs reakciókat magas hõmérsékleten az ellenkezõ irányba indíthatja el, s a termoszféra "redukáló" környezetté válhat, ahol a N₂, CO és H túlsúlyban van a NO, CO₂ és H₂O mellett.

Néhány fotodisszociációs reakció nyomán gerjesztett elektronállapotú atomok és ionok keletkeznek, amelyek a többlet energiát látható fényként sugározzák ki, amikor visszatérnek alapállapotukba. Ez a folyamat néha olyan lassú, hogy sötétedés után is folytatódik, és annyi fényt bocsát ki, mint Hold nélküli éjszakákon a csillagok.

A termoszféra magas hõmérséklete több érdekes következménnyel is jár. Nappal a termoszféra kidudorodik a felmelegített oldalán: szelek keletkeznek, amelyek a hõt oda szállítják, ahol éjszaka van, ezért a termoszféra hõmérséklete egyenletes marad. A gázok viszkozitása magasabb hõmérsékleten nagyobb, ezért a szelek a termoszféra fölsõ részében (kb. 300 km fölött) szinte egyetlen "tömbben" mozognak².

A termoszféra egy másik "hõforrása" csak idõnként érezteti a hatását. Ez a forrás a napszél, a Napot elhagyó elektron- és protonáram. Normális körülmények között a Föld mágneses tere eltéríti a töltött részecskéket, ezért csak a sarki tartományokban melegíthetik fel a termoszféra fölsõ rétegét a napsugárzásnál erõsebben. Élénk napfolt-tevékenység esetén azonban a napszél kisebb magasságokba térítõdik el, 150 km-ig is lehatolhat, s olyan új ionizált és gerjesztett részecskéket kelt, amelyek sugárzással kísért bomlása északi fényt idéz elõ. A nagy ionsûrûség megnöveli a légkör vezetõképességét, és olyan (millió amper intenzitású) áramokat hoz létre, amelyek a földi áramelosztó és kommunikációs rendszerekben zavart kelthetnek. A többlet hõ hatására a légkör külsõ része kiterjed. Ennek nyomán a szokásosnál több mûhold kerül bele ebbe a rétegbe, néhányan az alsóbb régiókba is visszatérhetnek és a vártnál korábban megsemmisülhetnek. 
 

A sztratoszféra és az ózon

A 170 nm alatti napsugárzás  – jórészt az oxigénmolekula abszorpciója miatt – szinte alig észlelhetõ a termoszféra alján. Van azonban egy kivétel: a nagy intenzitású, 121,57 nm-es Lyman-ahidrogénemissziós vonalnak megfelelõ napsugárzás a sztratoszféra fölsõ rétegét is eléri. Az oxigénmolekulák a sugárzást elnyelve disszociálódnak. Az oxigénatomok reagálnak a megmaradt oxigénmolekulákkal, és ózon keletkezik:

Ez a folyamat alakítja ki az elhíresült ózonréteget kb. 10 és 80 km közötti magasságban (2. ábra). Az ózonképzõdés  is szerepet játszik a sztratoszféra fölsõ rétegének hõmérséklet-emelkedésében: az egzoterm folyamat révén pótlódik az oxigén disszociációjakor felvett napenergia.

Az ózon termodinamikai szempontból nem stabil, kötési energiája kicsi (101 kJ·mol^–1, 1180 nm); a közeli infravörös tartománytól kezdve bármilyen fény hatására elbomlik: O₃ —> O₂ + O. Az ózon elsõ erõs abszorpciós sávja az ún. Hartley-kontinuumba esik, amely 320 nm táján kezdõdik és rövidebb hullámhosszak felé folytatódik. Ez az abszorpció védi a földet a rövid hullámú UV-sugárzástól.

A mezoszféra és a sztratoszféra kémiai folyamatai között oxidációs és redukciós reakciók is elõfordulnak; néhány reaktáns a bioszférából származik. A fõként biológiai eredetû metán például a sztratoszférában hidrogénné, formaldehiddé, szén-monoxiddá és szén-dioxiddá alakul át. A fölfelé diffundáló hidrogén rovására írható a föld hidrogénveszteségének túlnyomó része. A sztratoszféra fontos vegyülete a salétromsav is, amely hidroxilgyök és nitrogén-dioxid reakciójából keletkezik; ez utóbbi jórészt a biológiai eredetû nitrogén-monoxidból származik. A sztratoszférába diffundáló ammónia vagy oxidálódik, vagy salétromsavval reagálva ammónium-nitrátot képez és visszahullhat a földre. 
 

Az ózonlyuk

Az 1980-as évek közepén megfigyelték, hogy a sztratoszféra ózontartalma az antarktiszi tartományokban jelentõsen csökken az ottani tél folyamán. Több mint 50%-os átlagos csökkenést észleltek, és 1987-ben úgy tûnt, hogy szinte az összes ózon más tartományba vándorol át. A legrosszabb években csak nyárra állt vissza a szokásos ózonkoncentráció. Az Északi-sark fölött is észlelték az ózonréteg kisebb mértékû "kiürülését". Az ózonkoncentráció csökkenésének idõszakai egybeestek a klór-monoxid koncentrációjának növekedésével, ezért arra következtettek, hogy a klórvegyületek reakciói döntõ szerepet játszanak a jelenségben. A ClO dimerizálódhat, s a Cl₂O₂ fotolízise nyomán Cl és ClO₂ keletkezhet, majd a Cl láncreakcióban az ózont oxigénné alakítja át, és újraképzõdik a ClO.

A folyamat legfontosabb lépése valószínûleg a stabil klórvegyületek (pl. HCl) elnyelõdése a sarki éjszakák rendkívül hideg sztratoszférájának jégkristályaiban. A jégkristályokat tartalmazó levegõ örvénymozgása miatt a meleg tartományok hõátadása igen csekély, és csak a sztratoszféra szomszédos tartományai között játszódik le anyagcsere. Az aktív köztitermékek  feltehetõen a jégkristályokon és talán a fagyott kénsavas és salétromsavas aeroszol részecskéken képzõdnek. Mindez ezoterikus kémia maradna, ha a nyolcvanas évek közepén nem fedezték volna fel, hogy a sztratoszférabeli klór valószínûleg a klór-fluor-szénhiderogénekbõl származik, amelyeket például hûtõfolyadékként, aeroszolok hajtógázaként használtak (és néhol még ma is használnak). De ez egy másik történet. 
 

Az ionoszféra

A nagy mennyiségû elektront és iont tartalmazó ionoszféra a mezoszféra fölsõ részében kezdõdik, kb. 60 km-nél, és a termoszféra alsó feléig terjed. Az ionoszférát már a légkör többi részének vizsgálata elõtt is ismerték. Ennek az az oka, hogy nagy szerepet játszik a rádiójelek továbbításában. A nagy távolságokra sugárzott rádióközvetítések folyamán a rádióhullámok sorozatosan visszaverõdnek az ionoszféra és a föld között – mintha hullámvezetõben haladnának.

Az ionoszférát korábban a rádióhullámok terjedésére kifejtett hatásai alapján osztották fel. Amikor a rádiófrekvenciás elektromágneses hullámok belépnek az ionoszférába, a töltött részecskékkel zajló kölcsönhatásaik miatt kissé megváltozik az irányuk. A visszaverõdés mértéke a töltéssûrûségtõl és a hullámhossztól függ. Ha a beesési szög és a visszaverõdés mértéke elég nagy, a hullám a föld felé verõdik vissza; ha nem, az ionoszféra "nyeli el". Elõször az E- (elektromos) réteget különböztették meg a többitõl. Ebben a tartományban az átlagos szabad úthossz elegendõen kicsi ahhoz, hogy elõsegítse az ionok és az elektronok rekombinálódását; ez a réteg csak nappal jelenik meg, éjszakára eltûnik. Egy alacsonyabb tartományban, a D-rétegben a töltéssûrûség nap közben is csökken. A D-rétegbe belépõ kisfrekvenciás (< 3 MHz) rádióhullámok már azelõtt elnyelõdhetnek, hogy az E-rétegig jutnának és onnan visszaverõdnének. Ez az oka annak, hogy a távolról sugárzott rádiómûsorok csak éjszaka foghatók. A nagyobb frekvenciájú (3–30 MHz) közvetítéseket az F-rétegrõl visszaverõdõ hullámok befolyásolják; az F az E-réteg feletti, annál nagyobb ionsûrûségû réteg. Itt az átlagos szabad úthosszak elég nagyok ahhoz, hogy az ionrekombinációk viszonylag ritkák legyenek, ezért ez a réteg napnyugta után változatlan marad, ionkoncentrációja lassan csökken az éjszaka folyamán.