La ionosfera è parte dell’alta atmosfera terrestre, tra 80 e circa 600 km dove la radiazione solare ultravioletta estrema (EUV) e i raggi X ionizzano gli atomi e le molecole creando uno strato di elettroni. la ionosfera è importante perché riflette e modifica le onde radio utilizzate per la comunicazione e la navigazione. Anche altri fenomeni come le particelle cariche energetiche e i raggi cosmici hanno un effetto ionizzante e possono contribuire alla ionosfera.
Gli atomi e le molecole dell’atmosfera sono colpiti dall’alta energia dei fotoni EUV e dei raggi X del sole. La quantità di energia (flusso di fotoni) alle lunghezze d’onda EUV e dei raggi X varia di quasi un fattore dieci durante il ciclo solare di 11 anni. La densità della ionosfera cambia di conseguenza. A causa della variabilità spettrale della radiazione solare e della densità dei vari costituenti dell’atmosfera, si creano degli strati all’interno della ionosfera, chiamati strati D, E ed F. Altri fenomeni solari, come i brillamenti, e i cambiamenti nel vento solare e le tempeste geomagnetiche hanno anche effetto sulla carica della ionosfera. Poiché la maggior quantità di ionizzazione è causata dall’irraggiamento solare, il lato notturno della terra e il polo che punta lontano dal sole (a seconda della stagione) hanno molta meno ionizzazione rispetto al lato diurno della terra e il polo che punta verso il sole.
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