Thuật ngữ “Spread F” hay vết lớp F trải rộng (Fs) được sử dụng để gọi tên vết khi có hiện tượng vết điện ly trải rộng trên điện ly ở độ cao nằm trong vùng F
của tầng điện ly. Khoảng thời gian xuất hiện hiện tượng này được gọi là thời kỳ của Fs và các nhiễu loạn gây ra Fs được gọi là nhiễu loạn Fs. Nét đặc trưng chính trong phân bố theo địa lý của Fs là tồn tại hai vùng thường xuyên xuất hiện đó là ± 200 vĩ độ hai bên xích đạo từ và tại các vĩ độ cực. Thường xuất hiện trong khoảng độ cao từ 250 đến 600 km, với kích thước nhiễu loạn đạt tới từ một vài mét tới hàng 100 km hoặc hơn. Spread F xích đạo (ESF-Equatorial Spread F), là hiện tượng biểu hiện các bất ổn định plasma điện ly, thường xuất hiện trong vùng F khu vực xích đạo sau khi Mặt Trời lặn. Cơ chế hình thành ESF chủ yếu gây bởi trạng thái bất ổn định
Rayleigh-Taylor (Gravitational Rayleigh-Taylor, GRT) trong mối liên hệ với các quá trình vật lý khác trong tầng điện ly vùng xích đạo. Vào thời điểm sau khi Mặt Trời lặn, dưới tác dụng của thành phần trường điện lớp F khu vực xích đạo từ được nâng lên đột ngột đến một độ cao nơi có mật độ plasma thấp và sự va chạm plasma hiếm xảy ra. Vùng gradient nồng độ điện tử dương tính của đáy lớp F tăng lên nhanh chóng làm cho vùng điện ly trở nên mất ổn định và hỗn loạn dẫn tới sự tăng trưởng bọt plasma. Trạng thái này ảnh hưởng lớn đến cấu trúc vùng đáy của lớp và là điều kiện quan trọng cho sự hình thành các bất ổn định. Vào giai đoạn đầu của sự hình thành spread F khi các cấu trúc bất ổn định cỡ nhỏ (vài chục cm đến vài chục m) và các cấu trúc cỡ lớn (vài chục km đến vài trăm km) cùng tồn tại và làm nhiễu
39
loạn phần đáy lớp F. Sau đó khi các cấu trúc bất ổn định này phát triển lên phía trên, xuyên qua toàn bộ lớp F lên đến phần đỉnh thì các bất ổn định nhỏ bị triệt tiêu chỉ còn lại các cấu trúc bất ổn định lớn và hình thành các cấu trúc dạng bọt bong bóng (bubble), đây được gọi là giai đoạn phân rã hay giai đoạn gần kết thúc của quá trình phát triển ESF [22, 39, 85].