jonosferà (gr. iōn – einantis + sphaira – rutulys), jonizuota viršutinė Žemės atmosferos dalis – aukštieji mezosferos sluoksniai (nuo 60–70 km aukščio) ir termosfera. Viršutinė jonosferos riba sutampa su Žemės atmosferos viršutine riba. Dėl jonizacijos čia dujos yra plazmos būsenos: susideda iš jonų, elektronų ir neutralių dalelių. Jonai susidaro disocijuojant atmosferos dujų molekulėms ir atomams, kai juos veikia Saulės ultravioletiniai ir rentgeno spinduliai (dieną), kosminiai spinduliai ir Saulės vėjas. Nuo jonizacijos laipsnio priklauso jonosferos elektros laidumas. Dėl jonosferos galimi tolimieji radijo ryšiai (trumposios radijo bangos, daug kartų atsispindėdamos nuo jonosferos ir Žemės, gali daug kartų apkeliauti Žemės rutulį). Naktimis jonosferoje tolydžio vyksta ir priešingas jonų susidarymui procesas – jonų rekombinacija. Dėl skirtingo jonų ir elektronų tankio ir nevienodo radijo bangų sklidimo jonosferą įprasta skirstyti į keletą sluoksnių. D sluoksnis yra 50–90 km aukštyje; čia jonų tankis svyruoja nuo kelių dešimčių (naktį) iki tūkstančių (dieną) jonų 1 cm3 oro. D sluoksnyje jonizuota vidutiniškai 1 iš 1011 molekulių. Žemiau nei 70–80 km yra daug hidratuotų jonų (H2O)nH+ ir neigiamųjų jonų NO bei NO (kitose jonosferos srityse neigiamųjų jonų nėra). Didelės jonizacijos sritis – E sluoksnis (kitaip Heaviside’o, arba Heaviside’o ir Kennelly, sluoksnis) yra maždaug tarp 100 ir 150 km aukščio. Čia 1 cm3 oro būna 3000–300 000 jonų. Daugiausia yra teigiamųjų molekulinių jonų NO+ ir O, o naktį ir N. Labiausiai jonizuota jonosferos sritis, vadinama F sluoksniu (arba Appletono sluoksniu), yra maždaug 200–400 km aukštyje (jonizuota vidutiniškai 1 iš 103 atomų ir molekulių). Naktį ji būna 300–400 km aukštyje, o dieną (daugiausia vasarą) išsiskiria į F1 (160–200 km aukštyje) ir F2 (220–320 km) sritį. F sluoksnį labiausiai veikia trumpabangė Saulės spinduliuotė, čia daugiausia randama atominių jonų O+. Virš F sluoksnio jonų tankis mažėja, įsivyrauja protonai H+ ir helio jonai He-. E ir F sluoksniuose didelis atmosferos elektros laidumas. Temperatūra D ir E sluoksniuose nuo –80 iki 0 °C, F sluoksnyje 700–2000 °C. Žemutinėje jonosferoje (iki 300–400 km) įelektrintos jonizuotos dalelės juda drauge su neįelektrintomis (jonosferos vėjas); aukščiau jonai juda Žemės magnetiniame lauke nepriklausomai nuo neįelektrintų dalelių (jonosferos dreifas). Staiga padidėjus aktyvumui ir Saulės vėjo tankiui (dėl Saulės blyksnių, protuberantų, karūnos kondensatų) jonosferoje kyla įvairių trikdžių: sutrinka radijo ryšys, kyla magnetinės audros, poliarinės pašvaistės.
Aukštųjų atmosferos sluoksnių ir Žemės magnetinio lauko tyrimai jau 19 a. viduryje leido manyti, kad yra elektrai laidus atmosferos sluoksnis. 1902 m. A. E. Kennelly (Jungtinės Amerikos Valstijos) ir O. Heaviside’as (Didžioji Britanija) iškėlė hipotezę, kad 100–300 km aukštyje yra jonizuotas sluoksnis, nuo kurio atsispindi elektromagnetinės bangos. M. Šuleikinas (Rusija) 1923 priėjo išvadą, kad jonosferoje yra ne mažiau kaip 2 sluoksniai. S. Chapmanas (Didžioji Britanija) 20 a. 4 dešimtmetyje sukūrė dujų kinetinę teoriją ir ją pritaikė aukštųjų atmosferos sluoksnių tyrimams, pirmasis atliko fundamentalių magnetinio lauko, poliarinių pašvaisčių, magnetinių audrų tyrimų. Jonosferos tyrimams naudojami distanciniai metodai, meteorologinės raketos, dirbtiniai Žemės palydovai ir kosminės stotys.
1163