Jordbølge / reflektion
Skipzone
Afstande
Nordlys
Radiobølger i kortbølgeområdet (3-30 MHz) vælger både den direkte vej langs jorden (jordbølgen) og den inddirekte vej (reflektion). Den inddirekte vej har størst betydning, da den direkte vej kun giver en rækkevidde på ca. 20 til 100 km.
Den inddirekte vej skyldes radiobølgernes tilbøjelighed til at blive reflekteret i ionosfæren som starter i 80 km højde og slutter i 400 km højde. Her reflekteres radiobølgerne på samme måde som lys reflekteres i et spejl.
Radiobølger som reflekteres i ionosfæren vil under gode forhold kunne nå hele vejen rundt om jordkloden.
Reflektionerne resulterer dog også i såkaldte skipzoner. Dette er betegnelsen for de zoner hvor signalerne ikke kan modtages. Disse zoner skyldes vinklen på reflektionerne og kan strække sig op til 3000 km på jordoverfladen afhængig af hvilken frekvens der benyttes. Dette betyder at et radiosignal som udsendes fra Danmark på et bestemt frekvensbånd godt kan modtages i Canada, men ikke i England. Hvis man vil sende et radiosignal til England, må man altså benytte et andet frekvensbånd.
Hvilke frekvensbånd der kan benyttes til at nå forskellige lande forandres med time på dagen, tidspunkt på året og den såkaldte 11 års solpletcyklus.
Derfor er det vigtigt at kende egenskaberne for de forskellige frekvensbånd. Som en støtte for radiooperatøren opdaterer den australske regerings "Radio and Space Service" time for time særlige "forecast for ionosfærisk udstråling", de såkaldte HAP Charts. På disse kort kan man visuelt aflæse hvilken frekvens man skal benytte i en bestemt time til at opnå radiokontakt med et bestemt land. Sikkerheden i disse forudsigelser er ca. 75%.
Ionosfæren er egentlig ikke et lag i atmosfæren, men den er del af den, der er elektrisk ladet. Det vil sige den har en stor koncentration af positivt og negativt ladede ioner. Ionosfærens tilstand skyldes påvirkning af energirige partikler og stråling fra solen. Ionosfæren er derfor meget følsom overfor udsving i solens aktivitet f.eks. i forbindelse med store soludbrud af partikler (solpletter). Ionosfæren spiller en vigtig rolle for radiokommunikationen på jorden pga. dens evne til at reflektere radiobølger i kortbølge området.
Ionosfæren består af 4 lag:
D-laget starter i 80 km højde. Opløses om natten. Generelt absorberes radiobølgerne i dette lag, hvorfor der ikke er så god mulighed for reflektion om dagen. Nogle frekvensbånd gennembryder dog D-laget. Bemærk at der ved meget kraftig solpletaktivitet kan opstå kortere perioder af "Sudden Ionospheric Disturbance" (SID) hvor radiokommunikationen bryder sammen som følge af den meget kraftige ionisering.
E-laget starter i 120 km højde og har samme egenskaber som D-laget.
F1-laget starter i 200 km højde. Dette lag har rigtig gode egenskaber i forhold til reflektion af radiobølger og er særlig effektivt i år med solpletmaksimum.
F2-laget starter i 300 km højde og strækker sig op til 400 km højde. F2-laget har samme egenskaber som F1-laget.
Om natten opløses D- og E-laget imens F1- og F2-laget smelter sammen. Dette lag starter i 250 km højde.
Det kan godt være svært at forholde sig til de forskellige afstande i ionosfæren. Derfor har jeg listet en række punkter op til sammenligning:
Troposfæren starter ved jordoverfladen og strækker sig op til 10 km højde. Det er her der dannes højtryk/lavtryk og kold-/varmfronter.
Stratosfæren findes i 10-50 km højde. Her er temperaturen stort set konstant. Det er desuden her der flyver langdistance fly.
Nordlys viser sig i 80-110 km højde.
Den internationale rumstation ISS er i kredsløb ca. 350 km over jorden.
GPS og Galileo navigationssatellitter er i kredsløb ca. 23000 km over jorden.
Geostationære satellitter er i kredsløb over ækvator 35786 km over jorden. Det drejer sig bl.a. om Inmarsat kommunikationssatellitterne.
Solen er, som de øvrige stjerner, en gigantisk mængde af varm, glødende gas. Solen består af 74% brint, 25% helium og 1% andre luftarter. Solen udsender lys og varme pga. fusion af brintatomer hvorved der dannes helium. Under fusionen har solen et vægttab på 4 mio. ton per sekund. Det er de 4 mio. ton der omdannes til lys og varme. Solens lys er 8 minutter om at nå jorden.
På solens overflade (kromosfæren) kan man se varierende forekomster af solpletter. Disse solpletter er områder med stærke lokale magnetfelter som bremser transporten af varme til kromosfæren. Disse områder er derfor cirka 1000 grader koldere end resten af kromosfæren. At solpletterne er koldere, betyder at de på kromosfæren ses som mørke aftegninger.
Solpletantallet har maksimum hvert 11. år. Der er solpletmaksima i 1989, 2000, 2013 og 2024. Bemærk at der imellem 2000 og 2013 har været en længere periode uden mange solpletter. Tidsintervallet kan altså varierer.
Dannelsen af solpletterne skyldes solens rotation om sin egen akse. I forvejen hersker der kaotiske magnetiske forhold i kromosfæren; her stikker der nord- og sydpoler ud i en sand forvirring. Og ikke nok med det. Solens rotation om sin egen akse er ikke lige hurtig over alt. Ved polerne tager en rotation 36 døgn og ved ækvator tager den kun 25 døgn. Gassen og magnetfeltet ved ækvator roterer altså hurtigere end den del, der befinder sig ved polerne. Og denne uens rotation vikler det gennemgående magnetfelt op og får i sidste ende magnetfeltet til at gå i stykker. Det er dette der sker med 11. års mellemrum. I hver anden solpletcyklus skifter polerne oven i købet plads. Der er altså polvending hvert 22. år.
Maksimum antal solpletter ses lige efter magnetfeltet er gået i stykker og et nyt skal opbygges af stumperne.
Under solpletminimum er forholdene på solen relativt rolige, og det svarer til, at magnetfeltet er pænt ordnet.
Solpletter optræder ofte i par. Der er store magnetiske kræfter på spil imellem solplet parret, hvorfor der udslynges kæmpe løkker af glødende gas. Disse løkker kan tydeligt ses ved total solformørkelse. Når disse energiudladninger/solvinde efter nogle dage når frem til jorden, er der ofte gode muligheder for at se flotte nordlys.
Nordlys og sydlys findes omkring jordens magnetiske poler. Nordlyset og sydlyset følger hinanden nøjagtigt som to spejlbilleder. Man kan observere nordlys op til 240 nætter om året i Alaska, Canada, Sydgrønland og den nordlige del af Skandinavien. Der ligger nordlysobservatorier i Tromsø, Norge og Fairbanks, Alaska. De bedste måneder at se nordlys er oktober, februar og marts.
Nordlysets sammenhæng med solpletterne, gør at der ofte er gode muligheder for langdistance kontakter over radioen, når der kan observeres nordlys. Dog kan ekstrem kraftig solpletaktivitet forstyrre eller helt forhindre radiokommunikation. Dette skyldes at ioniseringen af D-laget øges ved kraftig solpletaktivitet/nordlys. Der kan altså blive tale om en absorption af HF radiobølgerne (nordlysabsorption). Dette forekommer specielt omkring polerne (SID).
Den danske satellit Ørsted, opsendt i 1999, sikre fortsat vidensindsamling om solens og jordens magnetfelt.
Hvis du er interesseret i at vide mere om nordlys kan du læse videre under fanebladet "Nordlys".
160 meter (1,8 MHz)
Bedst om natten. Bedst efterår og vinter.
80 meter (3,5 MHz)
Rækkevidden er som regl ikke over nogle hundrede kilometer ved dagslys, men langdistancekontakter ud over Europa er ikke usædvanlige om natten i år med solpletminimum. 80 meter båndet er plaget af atmosfærisk støj i sommermånederne.
40 meter (7 MHz)
Dette bånd har meget tilfælles med 80 meter båndet. Dog rækker det væsentligt længere ved dagslys end 80 meter. Båndet er om natten generet af radiofonistationer, dvs. almindelige radioudsendelser. Meget fjerne stationer høres bedst på 40 meter lige efter solopgang eller lige inden solnedgang. For Danmark er det det mest optimale frevensbånd til forbindelse både nat og dag. Det kræver ca. 20 watt at sende til England på 40 meter båndet. Derfor blev 40 meter båndet brugt til radiokommunikation mellem Danmark og den engelske Home Station under anden verdenskrig.
20 meter (14 MHz)
Dette bånd er det mest anvendte langdistancebånd (DX-bånd). I år med solpletmaksimum er det næsten åbent konstant til de fjerneste steder på jordkloden. Dog kan båndet være dødt om natten. Er især godt lige omkring solopgang og solnedgang.
15 meter (21 MHz)
Et andet godt DX-bånd er 15 meter. Dette bånd er meget afhængigt af solpletaktiviteten. I perioder med høj solpletaktivitet er det åbent næsten døgnet rundt, hvor det i perioder med lav solpletaktivitet generelt er dødt om natten. Båndet er skæmmet af en del forstyrrelser.
10 meter (28 MHz)
Også 10 meter er kraftigt påvirket af solpletaktiviteten. Det kan byde på meget gode resultater ved dagslys om sommeren i år med høj solpletaktivitet. Båndet er almindeligvis dødt om natten. Båndet er nært beslægtet med 11 meter (27 MHz) privatradiobåndet.
2 meter (144 MHz)
Anvendes over kortere distancer, dvs. 75-100 km. Forøget rækkevidde kan opnås ved at sende over en af de mange relæstationer (repeatere), der ligger spredt over såvel Danmark som vore vestlige nabolande. Udpræget lokalt bånd.
70 cm (432 MHz)
Kort rækkevidde af størrelsesordenen 50-75 km. Dækkes dog ligesom 2 meter af en række repeatere landet over.