The Ionosphere

In the year 1901 Marconi was able to send radio signals across the Atlantic Ocean for the first time. Radio waves, like light waves, tend to travel in straight lines, and the curvature of the earth therefore apparently presents an insuperable obstacle to long-distance radio communication. For this reason Marconi's achievement came as a great surprise. In a short time, however, Oliver Heaviside in England and Arthur Kennelly in the United States suggested that the effect could be caused by a reflecting layer high up in the atmosphere. Such a layer, together with the sea, could channel radio waves from one side of the Atlantic to the other (Fig. 1). Electromagnetic theory was able to predict the mechanism of the reflection: If some of the atoms and molecules in the upper atmosphere are ionized (become electrically charged) by the action of solar ultraviolet light and x-rays, the resulting assembly of charged particles will behave precisely like a mirror to radio waves (though not to the shorter-wavelength light waves).

Experimental confirmation of the presence of ionized layers high up in the atmosphere followed, and today the region properly called the thermosphere is often referred to as the ionosphere. During the day the ionosphere has four distinct layers, D, E, F₁ and F₂ in order of ascending altitude. At night the D layer disappears, the E layer wekens, and the F₁ and F₂ layers coalesce into a single weak F layer. The D layer tends to absorb rather than reflect radio waves, which is why radio reception from distant stations is best at night when this layer is absent. Solar outbursts from time to time increase the ionization in the D layer and produce radio blackouts that prevent long-range radio communication.

Fig. 2. The D, E, f₁, and F₂ layers in the ionosphere. Several possible paths of radio waves are indicated. The D layer tends to absorb rather than reflect radio waves. At night much of the ionization disappears, leaving only E and F layers in weakened form.

Dialogue

Ex. 1. Read the following dialogue and act as an interpreter. Try to guess where this conversation might take place and who the people talking to each other might be.

1. – Кислород – это химический элемент?

2. – Да, кислород – это газ. У него нет цвета. Это бесцветный газ. Он не имеет ни вкуса, ни запаха.

1. – Воздух – тоже газ, как и кислород. У него есть вес?

2. – Воздух тоже имеет вес. И у кислорода, и у воздуха есть вес. Но воздух легче кислорода. Кислород немного тяжелее воздуха.

1. – Кислород – это химически активное вещество?

2. – Это самое химически активное вещество из всех известных.

1. – Водород – тоже газ, как и кислород?

2. – Да, подобно кислороду, у него тоже нет ни цвета, ни запаха. Как и кислород, водород тоже химически активен. Тогда как кислород – самый химически активный элемент, водород – самый легкий элемент.

1. – Кислород широко распространен в земной коре?

2. – Да, кислород – наиболее часто встречающийся элемент. Он составляет почти 50% массы земной коры.

1. – Кислород – устойчивый элемент?

2. – При обычной температуре и давлении кислород встречается в свободном состоянии в больших количествах и известен как устойчивый элемент.

1. – С какими другими элементами соединяется кислород?

2. – Кислород очень активный элемент. Например, соединяясь с водородом, он образует воду, а при соединении с углеродом – углекислый газ. Как кислород, так и водород соединяются со многими химическими элементами, образуя важные соединения.

Ex. 2. Dramatize the possible situation using the following key words:

colourless, tasteless, odourless, to have weight, chemically active substance, to be heavier than, the lightest of the elements, to occur, to unite, important compounds, widely spread element, stable element, a free state, under conditions of ordinary temperature and pressure.

Ex. 3. Reproduce this dialogue in the form of a monologue. Use the key words from Ex. 2.