Menu

2.3. A rövidhullámok terjedése

 

Rövidhullámú összeköttetések szempontjából az ionoszféra állapota döntő jelentőségű, ez pedig napszakról-napszakra, évszakról-évszakra és évről-évre a napfolttevékenység függvényében változik.

A Nap aktivitása a granulációtól, a fáklyaképződéstől, az eruptív protuberanciától, de legfőképpen a napfoltok képződésétől függ. A napfoltok leginkább a Nap-egyenlítőtől északra és délre, mintegy 20-20° szélességnyi tartományban lépnek fel, míg gyakoriságukban átlagosan 11,1 éves periodicitás figyelhető meg. A napfoltsűrűséget a napfoltok relatív számával szokás jellemezni.

A napfoltszám 1947 májusában az évszázadok óta maximális 200-as rekordértéket érte el a következő megfigyelt maximum 1958 márciusában volt.

A granuláció a Nap felszínének jelentős részét borítja finom selymes fátyol formájában; ez lényegében mintegy 1110 km átmérőjű kalcium-gőzfelhők halmaza. A napfáklyák elsősorban a napfoltok szomszédságában keletkeznek, fokozott fényességű és hőmérsékletű hosszúkás alakú fényjelenségek.

Az eruptív protuberanciák lényegében izzó gáztömegek, amelyek főleg hidrogénből, héliumból és kalcium-ionból állnak. A Nap fotoszférájából közel 400 km/s sebességgel mintegy 1 millió km magasságig lövellődnek ki. A napfoltok hőmérséklete kisebb, mint környezetüké; a legnagyobb megfigyelt napfoltok átmérője a Föld átmérőjének 18-szorosa volt. A napfoltokban igen erős mágneses terek keletkeznek, amelyekben a mágneses térerő 0,45 T (4500 G)-t is elérhet. (A Föld mágneses tere 0,5 •10-4 T; 1 gauss =10-4 tesla.) A napfoltmaximum megnövekedett naptevékenységgel jár együtt, aminek következtében a Nap átlagosnál nagyobb mértékben bocsát ki látható és láthatatlan, különféle hullámhosszúságú sugárzást. Azért az atmoszféra magasabb rétegeinek ionizációs foka a naptevékenység mértékével szoros összefüggésben van. Mint láttuk, az ionkoncentráció viszont az ionoszféra reflexiós képességét határozza meg.

Az ionoszféra évszaktól és napszaktól függő állapotváltozásai könnyen értelmezhetők, hiszen a nyári hónapokban a napsugárzás hosszabb és intenzívebb, mint a téli hónapokban. Az éjszakai órákban hiányzó ultraibolya sugárzás miatt az egyes rétegek nem ionizálódnak, ezért az elektronkoncentráció csak napkelte után kezd el ismét növekedni. Ha a nappali órákban az ionoszférát a teljes napsugárzás éri, az egyes rétegekben a sugárzás intenzitásától függő elektronkoncentráció alakul ki.

A legalacsonyabban elhelyezkedő D-réteg az atmoszférának még viszonylag sűrű tartományában van. Ionizációja a déli órákban éri el maximumát és napnyugta után gyorsan csökken nulláig. A csupán a nappali órákban létező D-réteg a középhullámú és hosszabb rövidhullámú tartományt elnyeli.

A 160 m-es és 80 m-es amatőrsáv, továbbá a középhullámú adók viszonylag csekély nappali hatótávolsága főleg a D-rétegbeni abszorpcióra vezethető vissza. Télen a nappali D-réteg kisebb mértékben ionizálódik, ennek következtében abszorpciója is kisebb. Ez a tény megegyezik azzal a tapasztalattal, miszerint az említett sávokban télen a nappal áthidalható távolságok nagyobbak, mint nyáron.

A D-réteg felett elhelyezkedő E-réteg részlegesen az éjszakai órákban is fennáll; a hiányzó napsugárzás miatt azonban a nappalinál lényegesen kisebb elektronkoncentrációja van. A 80 m-es hullámokat az E-réteg részben elnyeli, míg a 40 m-es hullámokat - elegendő nagy elektronsűrűségnél már képes reflektálni.

A reflexiós hullámterjedés szempontjából legfontosabb az F-réteg, amelynek segítségével a rövidhullámú tartományban rendkívül nagy távolságok hidalhatók át. Az Appleton-réteg vastagsága a legnagyobb valamennyi ionizált réteg között. Az ionizáció és rekombináció folyamata lényegesen lassúbb, mint az alacsonyabban fekvő tétegeké, és a Nap állásától is kevésbé függ. Napnyugta után az F-réteg elektronsűrűsége lassan csökken, közvetlenül napfelkelte előtt éri el minimumát, de nullára sohasem csökken le. A nappali órákban intenzív besugárzás esetében az F-réteg kettéhasad: ekkor a magasabban fekvő F2 réteg alakul ki, míg alatta az F1-réteg helyezkedik el. Az F1 réteg a hullámterjedés szempontjából kedvezőtlen jelenség: az F2 rétegről reflektált hullámok számára fokozottan csillapító, elnyelő hatású.

A felületi hullámok teljes legyengülése és a visszavert térhullámoknak a Föld felszínére való visszaérkezésének pontja közötti terület az ún.. holtzóna, ahol sem a felületi hullámok, sem a térhullámok nem vehetők. Többszőrös reflexiónál a holtzónák ismétlődhetnek. A holtzóna kiterjedése - ami lényegében az egyszeres reflexiós távolságnak, az ún.. "ugrási tartománynak" felel meg - az adó frekvenciájának, továbbá a visszaverő réteg magasságának, és az elektronsűrűségnek a függ- vénye. A holtzóna kiterjedése a frekvenciával nő.

 

A térhullámok terjedése
Tartalom
Hullámterjedés a 80 m-es amatőrsávban