短波无线电通信，主要是靠天波经电离层的反射来完成的。电离层的情况是否适宜于短波传播，就决定电路的通畅或阻断。
有三种对通信不利的电离层变化情况值得注意，就是：磁暴、衰落和突然骚扰。
磁暴
地球磁场有急剧变化时，就是发生了磁暴。发生以后，延续的时间，可能由数小时到几天。这时地磁变化范围大，又失去平时的规律性。平时几小时内仅有千万分之几的变化，这时一分钟内可能有百分之一的变化。典型的磁暴是突然开始的，几分钟内便播及全球，几小时内就达到最恶劣阶段。极光区比较最严重，并稍向南移动。磁暴使全地球上所有短波无线电路都受影响，往往要经过几天方能渐渐地恢复正常。
根据统计，最剧烈的磁暴，往往发生在太阳黑子数最大的那些年份。太阳的自转周期是27天，磁暴也有27天的周期性。太阳里还有一种活动的黑子群，每经过太阳的某一个子午线时，一两天内百分之五十会发生磁暴。这些事实，使我们有可能预测磁暴的发生。
磁暴和太阳的活动性显然是有密切关系的。太阳平常除了放射大家所知的光和热外，还放射些带电的微粒。太阳上的活动黑子愈多，微粒放射也愈多。有些微粒射到地球附近，在地磁场里发生偏转。大多数转到地球两极，使那里的空气电离，产生“极光”；有的围绕大地运动，使地面产生环电流。微粒运动，并使八十公里以上的电离层普遍增加电离程度。
磁暴时，太阳极猛烈地放射这种带电微粒，使电离层普遍发生骚扰。最显著的是最上的F层，其次是E层和D层，所以对靠F层通信的短波最不利。那时“临界频率”降低而吸收作用加大。通信电波频率稍高就穿过电离层，稍低电波能量又被吸收，达不到目的地。磁暴严重时，就很难找到适当频率来维持通信，而且衰落现象同时也特别严重。图1和图2就是某台在平时和磁暴时收听同一频率的某处信号输入强度的记录。
电离程度大的极光区，磁暴时如有电波在这个区反射，通信必定困难。高纬度的电台间通信，时常要靠纬度较低地方的“中继电台”来帮助维持。如图3在б处的中继台以帮助a、b两台转接通信。
磁暴时，除各电离层的离子密度有变化外，高度变化也很大。F\(_{2}\)升高，还形成不规则的电离层，发生重叠反射现象，结果找不到准确的通信频率。也有把频率多降低一些勉强维持了通信的例子。
衰落
衰落是指短波信号强度急速变化的现象，强弱间隔可能由几分钟到几分之一秒钟。这是电离层不稳定的结果。一般高频信号的衰落比低频快。图4示信号衰落的情形。
衰落不仅使信号强度变化，还会使无线电话失真。无线电话所占的是一个频带，频带里各不同频率有不同程度的衰落，两边带和载波的衰落程度一不同，就改变原来的波形，其中载波的衰落影向失真最大，所以远距离通话常用抑制载波的发射方法。这种衰落，我们叫做选择性衰落。
除选择性衰落以外的其他几种主要地衰落，按性质可分为：干扰衰落、极化衰落和越程衰落。
干扰衰落 是由于同源的电波分几路到来，路径长短不同，达到收信地点的相位不同，就相互干扰。电离层高度的变化，使各路径长度随着变化如图5，所以相位干扰随时间有乱杂变化，使总的电场强度也有同样变化，变化的范围可能是很大的。
最坏的干扰是在地波和天波同时存在而强度又接近的区域发生，比单有天波的衰落要恶劣得多。
极化衰落 大概只占全部衰落的百分之十。电波原有一定的极化平面，经电离层时受到不规则变化的影响，极化面方向随时变化，这就是极化衰落。水平天线宜于收水平极化波；垂直天线宜于收垂直极化波。对一定的天线来说，极化面的变化使天线里感应电压的强度随时间变化。频率较高的电波极化衰落也比较快。
越程衰落 发生在越程区的边缘，是越程距离发生变化的结果，如图6。当电离层的离子浓度比较大时，电波b能被反回地面，越程区边缘的б点便不在寂静区内，能够接收a点发来的电波；如电离层离子浓度减小，电波b就穿过电离层，回到地面的只有出发时仰角较小的电波Г，使得б点落到寂静区内，收不到a点发来的电波。如电离层离子浓度时常忽大忽小的变动，收到的信号必会忽强忽弱或时有时无。这种衰落，日出和日落时最常见。
以上的这些种衰落现象，除因有磁暴使衰落特别严重的情形外，一般可用灵敏的自动音量控制和各种分集式收信的办法来减低它的影响。
电离层突然骚扰
这种骚扰发生时，短波受到强烈的吸收，通信完全断绝。多发生在白天，经历的时间不长，一般是几分钟到一小时。骚扰开始得非常急促，恢复比较缓慢，有这种现象的电场强度记录如图7。骚扰发生时，各电离层对电波反射作用同时消失。因此我们可以想像吸收作用主要是发生在最低的D层。据观察证明，这是太阳突然发出一种强烈的紫外线辐射的缘故。除非把频率减低到500千周以下，无法补救。
以上所谈的三种不利于短波传播的情况，只有衰落一种比较有办法消除。比较更详细的消除衰落的说明，需要另行专题讨论，这里就不多谈了。(张怀勷)