Особые условия в ионосфере
Почему внезапно открывается 6 м, откуда берётся авроральный сигнал и чем серая линия отличается от солнечной вспышки.
Модель D, E и F описывает обычное суточное поведение ионосферы. Но реальная ионосфера неоднородна и реагирует на атмосферу, магнитное поле Земли и события на Солнце. Поэтому иногда диапазон открывается или закрывается совсем не так, как подсказывает обычная дневная картина.
Важно не складывать все необычные связи в одну коробку «хорошее прохождение». Разные причины оставляют разные признаки в диапазоне, времени, направлении и звучании сигнала.
Необычное прохождение выглядит похоже только в эфире
Sporadic-E
Локальное плотное образование в E-области открывает непривычно высокие частоты.
Серая линия
D-область уже слабеет, а верхняя ионосфера ещё сохраняет ионизацию.
Аврора
Возмущённая полярная ионосфера рассеивает VHF-сигнал и искажает его спектр.
Sporadic-E открывает частоты выше обычных
В E-области иногда возникают небольшие, но очень плотные участки ионизации. Их называют спорадическим слоем E, или Sporadic-E (нем. sporadische E-Schicht). Такой участок может вернуть частоту, которая обычно прошла бы сквозь E-область.
Для радиолюбителя главный признак — внезапные дальние сигналы на 10 и 6 м. Связь часто ограничена географией отдельного пятна, быстро усиливается и исчезает. В особенно сильных случаях Sporadic-E достигает 2 м, но это гораздо реже.
В умеренных широтах такие открытия чаще наблюдаются в конце весны и летом, иногда повторяются зимой. Это не результат общего роста MUF всей F-области: локальное образование E может открыть 6 м, пока обычный прогноз F2 остаётся слабым.
Аврора превращает область ионизации в рассеиватель
Во время геомагнитных возмущений заряженные частицы входят в атмосферу в полярных областях и создают быстро меняющуюся ионизацию. VHF-сигнал может рассеяться на этой области и попасть за обычный радиогоризонт. Это авроральное распространение (нем. Aurora-Ausbreitung, англ. auroral propagation).
Антенны обычно направляют не прямо на корреспондента, а в сторону авроральной области — в Северном полушарии часто на север. Разные участки движутся с разными скоростями, поэтому появляется доплеровское размытие. Телеграфный тон становится шершавым, а SSB-речь может потерять разборчивость.
Здесь ионосфера не работает как обычная гладкая область преломления. Сигнал доходит за счёт рассеяния на неоднородной движущейся плазме.
Серая линия создаёт короткое переходное окно
Граница между освещённой и ночной стороной Земли называется терминатором. Вдоль неё возникает переходное состояние: низкая D-область уже быстро рекомбинирует и перестаёт сильно поглощать сигнал, а более высокая F-область ещё сохраняет значительную ионизацию.
Этот баланс способен улучшить дальнюю связь на нижних КВ-диапазонах. Явление называют распространением по серой линии (нем. Greyline, англ. grey line). Окно обычно недолгое и перемещается вместе с рассветом или закатом.
Серая линия не является отдельной отражающей дорожкой вокруг Земли. Это область особенно выгодного сочетания слабого поглощения и ещё работоспособной верхней ионосферы.
Эффект Мёгеля — Деллингера
Сильная солнечная вспышка быстро увеличивает поток рентгеновского излучения. На дневной стороне Земли резко усиливается ионизация D-области, а значит и поглощение КВ. За минуты диапазоны могут ослабнуть или исчезнуть. Это эффект Мёгеля — Деллингера (нем. Mögel-Dellinger-Effekt, англ. shortwave fadeout), проявляющийся как внезапное коротковолновое замирание.
Эффект начинается почти одновременно на всей освещённой стороне, потому что рентгеновское излучение идёт от Солнца со скоростью света. Ночная сторона не получает этого излучения напрямую и не испытывает такой же мгновенной реакции.
Не следует путать это с геомагнитной бурей. Выброс плазмы движется от Солнца намного медленнее и может возмутить магнитосферу спустя день или несколько дней. Быстрое поглощение и последующая магнитная буря — разные этапы одного солнечного события.
Несколько пришедших волн создают замирания
Ионосферный сигнал может вернуться через разные области, разное число скачков или по короткому и длинному пути вокруг Земли. Копии проходят разные расстояния и приходят с разной фазой и задержкой. Их сложение меняет уровень сигнала — возникает замирание, или QSB.
Если задержки достаточно велики, искажается не только уровень, но и форма модулированного сигнала. Поэтому хороший средний уровень ещё не гарантирует хорошую разборчивость: многолучёвость может создавать селективные замирания внутри полосы сигнала.