Fyzika ionosféry a magnetosféry

- ionosféra : časť atmosféry vo výškach ~50-200 km, ktorá obsahuje ióny a elektróny v takom množstve, že ovplyvňujú šírenie rádiových vĺn

- magnetosféra : časť atmosféry vo výškach ~1000-64000 km (na dennej strane), kde zemské magnetické pole má dominantný vplyv na pohyb častíc

Z histórie

V deväťdesiatych rokoch sa na katedre začala skúmať aj spodná časť ionosféry, tzv. D-vrstva. Vplyvom slnečného vetra a žiarenia prebiehajú v tejto relatívne hustej časti ionosféry komplikované ionizačné a rekombinačné procesy i chemické reakcie. A. Ondrášková navrhla (1992) matematický model D-vrstvy s cieľom počítať vo výškach 50-100 km produkciu voľných elektrónov a rôznych iónov v závislosti od stavu slnečnej aktivity. V rámci medzinárodnej spolupráce (Ústav fyziky atmosféry AV ČR, Central aerological observatory, Rusko) sa vypočítané hodnoty porovnávajú s nameranými. Posledné maximum slnečnej aktivity poskytlo viac silných protónových erupcií, na ktorých sa model úspešne overoval aj pre takéto transientné fluktuácie v slnečnom vetre. Z uvedenej problematiky bolo publikovaných niekoľko spoločných prác v karentovaných časopisoch.
    Ďalšou výskumnou oblasťou, ktorá súvisí so stavom spodnej ionosféry, sú Schumannove rezonancie. Sú to elektromagnetické kmity v dutine medzi povrchom Zeme a spodnou hranicou ionosféry vo frekvenčnej oblasti ELF (Extremely Low Frequency) a sú excitované planetárnymi búrkovými ohniskami (blesky). Pracovníci katedry (P. Kostecký, Ľ. Turňa, L. Rosenberg, S. Ševčík) koncom 90. rokov navrhli a sami skonštruovali meraciu kapacitnú anténu na meranie vertikálnej elektrickej zložky rezonancií a P. Kostecký navrhol zosilňovač. Celá snímacia, digitalizačná a počítačová aparatúra je inštalovaná na AGO FMFI UK. Už viac ako tri roky s technickými prestávkami prebieha kontinuálne meranie rezonancií, ktoré sa on-line zverejňujú na internetovej adrese (http://193.87.5.150).
Dva roky sa kompletovala (P. Kostecký, T. Opálek, Ľ. Turňa, L. Rosenberg) vlastná konštrukcia snímacích senzorov na meranie dvoch horizontálnych magnetických zložiek rezonancií. Tvorí ich systém cievok s veľkým počtom závitov a feromagnetickým jadrom. V súčasnosti sa testuje magnetický snímač a zosilňovač, ktorého návrh poskytli pracovníci Výskumného ústavu geodézie a geofyziky Maďarskej akadémie vied v Šoproni. Konečným cieľom je simultánne meranie všetkých troch zložiek rezonancií a určovanie trendov v planetárnej búrkovej činnosti, skúmanie reakcie dutiny na transientné udalosti v slnečnej aktivite, spôsobujúce zmenu vlastností vrchnej hranice dutiny (v tejto oblasti výskumu by sa katedra mala začleniť do medzinárodnej spolupráce). Pripravuje sa aj matematický model dutiny, kde metódou konečných prvkov sa budú numericky počítať zmeny vlastností rezonančných píkov v závislosti od priestorovo nehomogénnych vlastností hraníc.