无线电信号在夜晚的传输距离比白天远

造成这种情况的主要原因是信号和电离层之间的相互作用，以及这种相互作用是如何从夜晚变化到白天的。

电离层是海拔大约50至600英里的一层大气。它的名字来自太阳和宇宙辐射引起的电离。简单地说，当这些特定的光子被分子吸收时，X射线、紫外线和比太阳(和其他宇宙源)产生的无线电波短的波会在大气层中释放电子。因为电离层(尤其是上层)中分子和原子的密度非常低，所以在最终复合之前，可以允许*电子以这种方式存在很短一段时间。大气中的高度越低，分子密度越高，这种复合就发生得越快。

这和无线电波有什么关系？在没有干扰的情况下，无线电波从广播源直线传播，最终到达电离层。接下来会发生什么取决于许多因素，其中波的频率和*电子的密度是最需要注意的。对于无线电波，在适当的条件下，它们基本上在地面和电离层之间来回穿梭，将信号传播得越来越远。显然电离层在地面广播中起着重要的作用，但是它不断变化的性质使事情变得有趣。为了解释清楚，我们必须有一些技术技能。当然，我们不会让你计算任何数学问题并试图降低复杂性。

无论如何，电离层的成分在晚上变化最大，主要是因为太阳下山了。当电辐射源消失时，在D和E水平(以上)的电离层停止电离，但F区(尤其是F2)仍然完全电离。此外，因为这里的气体层明显弱于E和D区，它将产生更多的*电子(这是关键)。

当这些电子遇到强无线电波时，它们会振荡该波的频率并吸收无线电波的部分能量。如果有足够多的电子，它也可能出现在F层(当电子以相对于特定信号频率足够高的密度遇到时)，并且假设它们不仅与一些离子复合(更可能在白天出现在E层和D层)，这可以非常有效地将信号以足够的强度折射回地球。

基于上述条件，在此过程中，信号可能在地面和电离层之间重复几次。因此，用这种天波代替白天的地波，调频广播信号可以传播数千英里。

当然，还有另一个可能成为主要问题的限制，因为可用的无线电频率只有100多个(对保持信号的干扰太大)，但美国有5000多个调频电台。到了晚上，因为这些无线电信号可以传送到很远的地方，它们已经成为无线电相互干扰的秘密。因此，在晚上，美国无线电台通常会降低信号强度，直到第二天日出，或者使用定向天线来确保它们的特定信号不会受到来自其他电台的相同频率信号的干扰。另一方面，调频电台不需要做任何事情。电离层不会对它们的信号产生太大影响，但会带来好处(或坏处，取决于你的想法)。对于那些有限的无线电波信号，传输是可以依赖的。