我們來看看電子濃度的GRM1555C1H3R0CZ01D垂直剖面。圖1顯示了兩個這樣的剖面，一個為太陽周期高峰期白天的，另一個則是低谷期的。對“小槍”來說，重要的是各個區域的高度——從低于100km到高于300km，分別是D-、E+、Fl和F2層以及各個電子濃度數值的幅度，從圖1所示的D層每立方厘米1000介左右的電子，到處于F層峰值處每立方厘米好幾百萬個的電子。
    這些剖面適用于中緯度白天的情況。在晚上，F1層和F2層會合并在一起，E層濃度下降，而D層消失，在極地和赤道區域有不同的剖面，但“小槍”暫時不用為此操心。看著這些剖面，也許可以說，“小槍”主要是對F層峰值處的跳躍有些經驗。這是因為“小槍”很謹慎，使用了不會穿越F層峰值處的工作頻率，其結果是，“小槍”的電波跳躍距離取決于電波的輻射角度，以及所涉及的最高電離層區域的高度。
    但是你無法控制所有從天線輻射出去的電波，所以有一些從“小槍”的天線發出來的高角度電波可能會穿越F層峰值處，并跑到了電離層的最高處。這就帶來了臨界頻率的概念，即用電波垂直入射進行探查時，電離層能擋回來的最高頻率。這種技巧，稱為電離層探測，用于探索電離層的主要特征，即各個電離層及其臨界頻率，例如foF、foF,和foF2。
    在這方面，理論顯示，如果電波垂直入射到濃度為每立方米～個電子的區域，從這個高度怍為回聲返回的最高頻率fe(單位為MHz)，可用下列方程式給出：fc=(9E-6)×SQRT(N)
    以此作為參照，電離層探測者們這樣來探測頭頂的電子濃度，即把探測儀的電波脈；中導向垂直向上，同時以
0與～20MHz的頻率進行掃描。回聲所花費的飛行時間顯示在一個示波器的埔上，而X軸顯示對應的瞬時頻率。當超過一個臨界頻率時，例如E層的，電波穿過該層去到下一層，則顯示為回聲返回的時間突然有一個增加量，這是因為電波去到了更高的高度。
    隨著該項技術的發展，電離層的各個層被確立了，并伴隨著各個臨界頻率和高度的代表性數值。舉例來說，E層在白天存在，且臨界頻率foFE的范圍為0.5～4.5MHz，取決于本地的時間和緯度。而F1層白天也存在，其臨界頻率f。也相似地在0.5～6MHz的范圍內。F2層對“小槍”的DXing更為重要，但它的臨界頻率變化相當大，且對于太陽照射程度并沒有顯示出任何的簡單關系。

            
    隨著探測技術的完善，臨界頻率的地理定位得到了不斷擴展，以便在全球范圍內查明，太陽照射在每天的時間和季節里，是如何影響電離層的。如前所述，E層在白天存在。圖2顯示了E層的臨界頻率foFE如何隨緯度以及本地時間而變化。囹2中最上面部分為春分／秋分，下面部分為夏至，這時的日下點位于北緯23.5。可以看出，foff在明暗分界線以外變成了很小的數值，明暗分界線將太陽照亮的區域和處于黑暗中的區域分隔開來。
    研究電離圖可以獲得電離層的臨界頻率的信息。然而，高度信息卻顯得比較復雜，因為找到電波脈>中返回處的真實離地高度取決于對電子濃度剖面的認識。盡管如此，電離層的虛擬高度可以通過計算來獲得，即計算一個脈>中以真空中的光速行進而回到地面的距離，減半后就是脈j中到達的高度。當從電離層剖面做出實際的電波路徑時，這些區別會變得更明顯。
    這為我們帶來了一個更加詳細的電離層結構表示法，如圖3所示。這樣的電離層剖面由下列二者結合演化而來：一為由臨界頻率數據而派生出來的電子濃度，一為從研究電離圖所獲得的峰值或突起處的高度。特別重要的是，這些數據是使用線性的方法而得來的。因此，沒有不連續之處以及電子濃度的突然改變，這便于我們跟蹤電波通過電離層的路徑，而不會有任何異常的磕磕絆絆或路徑方向的突然偏離。
    早前提到過，電離層跳躍并不總是一樣的，有幾個理由會造成變化。現在，我們已經看過電離層剖面的大特寫了，每次跳躍會變化的原因也就清楚了，就足臨界頻率的變化，甚至電離層的高度也在變化，例如F層的峰值處。在一個太陽活動的周期內，太陽活動的變化也是其中一個原因，圖4顯示了正午時分的foFE、foF,、foF2是如何隨著太陽黑子數而變化的。我們用11MHz作為太陽黑子數為180時foF2的取值，用6MHz作為太陽黑子數為20時02的取值，利用之前給出的與臨界頻率和電子濃度相關的方程式，可顯示出這兩個極端情況下的電子濃度相差3.4倍。
    當我們跟蹤穿過電離層的電波路徑時，這兩個極端情況下的電波跳躍距離會有很大的不同。但是這很抽象，“小槍”需要知道一些更實際的東西，比如說太陽黑子數是什么，以及在一個太陽活動周期內這個數值是如何變化的。所以，下一篇文章，我們將了解“小槍”用什么方法來獲取太陽數據。