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地球的电离层 电离层是指地球大气层中被太阳和宇宙射线离子化的大气层。它位于地球上空75-1000公里（46-621英里）处。（地球的半径是6370公里，所以电离层的厚度与地球的体积相比是很薄的。）由于太阳和宇宙射线的高能量，这个区域中的原子已经被剥离掉了一个或多个电子，也就是“电离”的含义所在。因此这些原子都带正电。被电离出来的电子成为自由的粒子。 太阳的上层大气，也就是 日冕，温度非常高而且产生一股稳定的等离子流，和从太阳流出的紫外线、X射线一起影响，或者说电离地球的大气层。在任何时候，只有一半的地球电离层被太阳电离 。 在夜间没有太阳干扰的时候，宇宙射线也能电离大气层，虽然没有太阳那么强烈。这些高能射线源于我们所在的星系和整个宇宙—旋转的中子星，超新星，射电星系，类星体和黑洞。因此电离层在晚上被电离的程度要小得多，这就是为什么许多电离效应在夜间更容易观察到—因为干扰被减弱。 在电离层的诸多功能中，对我们最重要的是对地球上远距离无线电传播和卫星与地球的无线电传播的影响。对于由空间天气监测仪追踪的甚低频电波，电离层和地面会产生一个“波导”使得无线电信号可以通过波导反射并沿着弯曲的地球表面传播:
电离层由三个主要部分组成，由于不明确的历史原因分别被命为D, E, F区域。电子密度在上层即F区域最高。F区域在白天和晚上都存在。在白天它被太阳辐射电离，在晚上它被宇宙射线电离。D区域在夜间消失，E区域在夜间要比白天弱。
在夜晚（下图，右侧），电离层只有F和E层。 发射器发射的甚低频电波在E层遇到离子后反射和并弹回地面 。
在白天（上图，左侧），太阳的X射线和紫外线增加了电离层的电离化，产生了D层，加强了E层，并把F层分为两部分。通常D层不够稠密从而不能反射无线电波。然而，E层可以，所以甚低频信号穿过D层，在E层反射，然后返回穿过D层到达地面。信号在穿越D层的时候损失能量，因此收音机在白天接收到的信号要弱些。当太阳耀斑发生时，D层在白天也被电离，从而使信号可以被反射。
甚低频波的反射高度随时间变化不同，白天大约70公里，晚上大约85公里（44-53英里）。在日出的时候，太阳光在到达地面之前先抵达电离层，在日落的时候光线也可以继续抵达电离层即使太阳已经落到地平线以下。太阳光在电离大气层时所花的时间可以被看作是瞬时的。 所以在日出和日落时，你们的SID监视器收到的信号实际上是甚低频波沿着从发射器到接收器的路径被电离层反射的效果。也就是说，监视器收到的是当阳光扫过发射器和接收器之间路径时这一过程中条件的变化。影响的长度取决于两个地点之间的经度间隔（因为日出/日落的明暗分界线需要更长的时间扫过这段路径）。所以如果你观察的是发射器和接收器间的北/南路径，数据会显示出定义明确的“白天”和“夜间”，而且昼夜转换是很迅速的。而对于在经度上间隔很远的路径，日出/落效应持续的更久并不会显出很快的变化。纬度也是原因之一，因为赤道的白天是等长的，但更高纬度地区的白昼长度却是季节性的。
当太阳耀斑发生时，耀斑中的X射线会增强所有层的电离程度，包括D层。因此这使D层变得足够强从而可以在低空反射无限电波。所以在太阳耀斑发生的过程中，电波传播的距离要少些（从D层反射而不再从E或F）。信号强度通常会增加，因为电波没有因穿过D层而损耗能量。然而，甚低频波的强度在发生耀斑时可增可减。信号可能减弱因为电波反射的越低，由于大气层相对较厚，就会有更多的碰撞或相互干扰。 这些电波碰撞可以导致相消性的干扰，正如下面图像所示：
事实上，在反射高度附近的碰撞主要是甚低频波的阻尼运动。然而由于其他因素的存在，也不是所有干扰都导致强度减弱。一旦X射线结束，电离突扰（SID）就结束了，因为D区域中的电子会迅速重新结合，信号强度恢复到正常。
在白天，太阳的电离通常掩盖住了闪电的影响。然而，在夜间雷电可以电离地球的电离层并因此改变无线电波的反射区域。
如果你在夜间的数据中看到了大量“波动”，那么很可能是无线电波受到了在你和发射器之间某处雷电的影响。通过查看天气预报并比较你和其他地方的数据，有时你可以追踪到雷电的发生地！
数据示例 察看数据示例，来自WSO, Palo Alto, 加利福尼亚州，美国。监测发射器位于NAA，Cutler, 缅因州，美国。 USA
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