Zbirke

Razmnožavanje auroralnog radija

Razmnožavanje auroralnog radija

Pogled na auroru na nebu noću može biti nadahnjujući, poprimajući oblik lijepo obojenih sjaja koji graciozno mijenjaju nebo. Boje su obično zelene i crvene, iako se povremeno mogu vidjeti plavkaste nijanse. Mnogima je polarna svjetlost lijep prizor za vidjeti, ali također je pokazatelj aktivnosti na nebu koja također mogu rezultirati nekim dramatičnim promjenama u širenju radija. Za radioamatere to bi moglo značiti pogoršanje performansi na VF amaterskim radio-opsezima, dok na VHF-u to može pružiti priliku za jedinstveni oblik radio-širenja.

Kako bi radio šunke najbolje iskoristile ove radio pojave, korisno je razumjeti razloge njihovog nastanka i mehaniku širenja radio signala u tim uvjetima. Da biste to učinili, prvo je potrebno pogledati Sunce.

Sunce i njegov utjecaj na širenje radija

Sunce generira kolosalnu količinu energije, od koje neka ovdje pruža svjetlost i toplinu ovdje na Zemlji. Također generira ultraljubičastu svjetlost i X-zrake koje utječu na širenje radija. Kao rezultat toga, ionosfera se formira u gornjim slojevima atmosfere, što omogućava odbijanje ili tačnije prelamanje radiovalova natrag na zemlju, što omogućava globalnu radio komunikaciju na VF ili kratkospojnim opsezima.

Razine energije koje proizlaze sa Sunca nisu uvijek konstantne. To zauzvrat utječe na stanje ionosfere, što zauzvrat utječe na širenje visokofrekventnog radija. Praćenje Sunčeve energije može dati dobar pokazatelj stanja kratkovalnih radio komunikacija, a to mogu koristiti korisnici VF radio-opsega, uključujući radioamatere, emitere kratkih valova i komercijalne korisnike.

Ponekad postoje velike smetnje na Suncu i one mogu imati velike učinke na uvjete širenja radio stanice. Sunčeve baklje i drugi oblici poremećaja poznati kao izbacivanje koronalne mase mogu u potpunosti promijeniti stanje ionosfere i dovesti do auroralne aktivnosti.

Od dvije vrste poremećaja, sada se smatra da su CME glavni uzrok polarnih svjetlosti. Ovi se CME sastoje od gigantskih erupcija na površini Sunca koje u svemir bacaju ogromne količine materijala, a uz to dolazi do ogromnog povećanja razine emitiranog zračenja.

U normalnim uvjetima Sunce emitira materiju i to stvara ono što je poznato kao solarni vjetar. Kada se pojave CME, solarni vjetar se znatno povećava, a to utječe na Zemlju kad stigne.

Učinak sunčevih poremećaja na širenje radija

Način na koji solarni vjetar komunicira sa zemljom prilično je složen. U osnovi ga normalno skreće Zemljino magnetsko polje, iako neki ulaze preko područja oko sjevernog i južnog pola gdje polje ulazi u Zemlju. To je normalno i ne primjećuju se pretjerani učinci.

Kada dođe do sunčevih poremećaja i povećanja razine sunčevog vjetra, javljaju se promjene. Najočitiji je znak da se vidljiva polarna svjetlost pojavljuje osvjetljavajući sjeverno ili južno nebo. To se događa zato što čestice visoke energije ulaze u Zemljinu atmosferu duž magnetskih linija sile koje ulaze u Zemlju na polovima. Tijekom putovanja sudaraju se s molekulama u atmosferi oslobađajući pozitivne ione i negativne elektrone. Kada se to dogodi, stvara se mala količina svjetlosti i to je ono što uzrokuje sjeverno i južno svjetlo.

Porast sunčevog vjetra zbog smetnji značajno utječe na širenje radija, a to je prirodno od velikog interesa za radioamatere. Utvrđeno je da čestice prolaze kroz vanjske dijelove jonosfere s malim učinkom. Međutim, kako se visina smanjuje, oni dosežu sloj E. Ovdje se počinju sudarati s molekulama plina, a to uvelike povećava razinu ionizacije u tim područjima. Rezultat toga je da jonizacija odražava signale na mnogo višim frekvencijama od normalnih. Komunikacije se mogu uspostaviti dobro u VHF dijelu spektra, a ponekad su detektirane refleksije na frekvencijama do oko 1000 MHz. Ova najviša brojka donekle je iznimna iako je uobičajeni maksimum za amaterske radio komunikacije oko 430 MHz.

Na nesreću ljubitelja radiofrekvencijskog amaterskog radija, mnoge čestice plazme putuju prema dolje u D sloj, gdje se opet znatno povećavaju razine ionizacije. Ovdje povećana razina jonizacije služi za apsorpciju radio valova na mnogo višim frekvencijama nego što bi to normalno utjecalo. Na taj se način velik dio komunikacija VF opsega može zatamniti.

Otkriveno je da su tijekom normalnog auroralnog događaja polarna područja prvo pogođena i zbog toga se apsorpcija često naziva Polarna apsorpcija kapice (PCA). Obično je apsorpcija polarne kapice ograničena na geografske širine veće od 60, iako će se tijekom nekih većih događaja to proširiti dalje prema ekvatoru.

Napredak auroralnog događaja

Iako će se različiti događaji jako razlikovati od jednog do drugog, imat će mnogo sličnosti. Često će događaj započeti s nizom malih baklji. Oni uzrokuju porast razine sunčevog zračenja, što dovodi do poboljšanja stanja radiofrekvencijskog pojasa. Zajedno s tim raste i sunčeva buka.

Te male baklje samo su preteča sunčevih poremećaja koji se javljaju uzrokujući iznenadne jonosferske poremećaje ili SID. U ovom se trenutku VF opsezi nakratko zatvaraju za jonosferske radiokomunikacije. Međutim, ubrzo se oporavljaju jer dolazi do povećanja solarnog toka. Otprilike 20 do 30 sati nakon Sunčeve aktivnosti udarni val sunčevog vjetra udara u zemlju uzrokujući magnetsku oluju. Radio komunikacije na VF opsezima propadaju i započinje potpuni auroralni događaj. U ovom trenutku pojačano je širenje VHF radija i kontakti se mogu uspostaviti na udaljenostima od nekoliko stotina kilometara. Zatim, dosegnuvši vrhunac, polarna svjetlost se završava i VF opsezi polako oporavljaju, a niske frekvencije postaju najprije korisne.


Gledaj video: Stoners coming out beyond the marijuana monster myths. David Schmader. TEDxRainier (Siječanj 2022).